Uszkodzona turbosprężarka: 9 najczęstszych przyczyn uszkodzenia i naprawy turbosprężarek

Przyczyny uszkodzenia turbosprężarki turbosprężarki mogą być różnorodne. Zalecana jest dokładna analiza usterki uszkodzonej turbosprężarki, aby uniknąć generowania nowych uszkodzeń turbosprężarki w krótkim czasie po naprawie lub wymianie turbosprężarki.

9 najczęstszych przyczyn uszkodzonych turbosprężarek to

1. Uszkodzone łożysko osiowe i podkładka oporowa wału turbiny
2. Uszkodzone łożysko główne z powodu rozcieńczenia oleju
3. Uszkodzone łożysko główne z powodu niewystarczającego smarowania
4. Uszkodzone łożysko główne z powodu zanieczyszczenia olejem/ciałami obcymi
5. Uszkodzona geometria turbiny po stronie wylotowej
6. Uszkodzona geometria turbiny po stronie świeżego powietrza
7. Uszkodzenie wału i obudowy turbiny spowodowane nadmierną prędkością obrotową
8. Wyciek oleju z turbosprężarki
9. Uszkodzenie spowodowane nadmierną temperaturą spalin

Wskazówki:

• W 07eins kontrola turbo! Przeprowadzamy fachową analizę i kontrolę uszkodzonych turbosprężarek. Na podstawie przyczyny uszkodzenia zalecamy prawidłową procedurę wymiany turbosprężarki.
• Jako zamienniki turbosprężarek do silników Volkswagen VW T5 2.5 TDI oferujemy podwójnie przetestowane i fabrycznie nowe 07eins turbosprężarki do silników VW T5 2.5 TDI zastosowanie.

Poniżej znajduje się szczegółowy opis 5 najczęstszych przyczyn uszkodzeń wadliwych turbosprężarek oraz odpowiednich środków zapobiegających uszkodzeniom nowych turbosprężarek:

 

1. uszkodzone łożysko osiowe i podkładka oporowa wału turbiny

Opis uszkodzenia: Łożysko osiowe wału turbiny składa się z podkładki oporowej wykonanej ze specjalnego stopu miedzi. Jeśli ciśnienie w przepływie spalin nadmiernie wzrośnie podczas pracy, prowadzi to do obciążenia i przesunięcia wału turbiny względem tej osiowej podkładki oporowej. W pewnym momencie ciśnienie oleju w układzie nie jest już wystarczające do oddzielenia powierzchni łożyska od siebie, co prowadzi do uszkodzenia powierzchni materiału łożyska. Uszkodzone powierzchnie powodują dalszy lokalny spadek ciśnienia oleju, co przyspiesza rozwój uszkodzeń. Rosnące tarcie prowadzi do spadku prędkości turbosprężarki, co początkowo objawia się utratą mocy, a następnie całkowitą awarią turbosprężarki.

Przyczyna: W zdecydowanej większości przypadków nadmierne przeciwciśnienie spalin jest wywoływane przez zatkany filtr cząstek stałych. Cienkie kanały w tkaninie filtracyjnej filtra cząstek stałych mogą zostać zatkane sadzą i osadami, znacznie zmniejszając przekrój, przez który przepływają gazy spalinowe. Zmniejszenie to powoduje wzrost ciśnienia, co prowadzi do opisanego powyżej łańcucha uszkodzeń.

Kontekst: Zatkanie filtra cząstek stałych, zwłaszcza w pojazdach z silnikiem wysokoprężnym, może być spowodowane różnymi czynnikami. Oto kilka możliwych czynników:

• Krótkie podróże: Pojazdy z silnikiem wysokoprężnym mają tendencję do wytwarzania większej ilości sadzy podczas krótkich podróży i niskich temperatur roboczych. Jeśli silnik nie osiągnie wystarczającej temperatury roboczej, może to prowadzić do niepełnej regeneracji filtra cząstek stałych, co z kolei może prowadzić do jego zablokowania.
• Brak lub nieefektywna regeneracja: Nowoczesne pojazdy z silnikami wysokoprężnymi są wyposażone w systemy regeneracji filtra cząstek stałych, w których temperatura w układzie wydechowym jest zwiększana w celu wypalenia osadów sadzy. Jeśli ta regeneracja nie działa prawidłowo lub nie odbywa się wystarczająco często, może to prowadzić do zablokowania filtra.
• Jakość paliwa: Zanieczyszczenia w paliwie, takie jak woda lub cząstki stałe, mogą wpływać na filtr cząstek stałych. Stosowanie paliwa niskiej jakości może prowadzić do powstawania osadów w filtrze.
• Wadliwe działanie układu recyrkulacji spalin (EGR): Nieprawidłowo działająca recyrkulacja spalin może prowadzić do przedostawania się większej ilości cząstek sadzy do komory spalania, a tym samym szybszego zatykania filtra cząstek stałych.
• Uszkodzone dysze wtryskowe: Jeśli wtryskiwacze paliwa nie działają prawidłowo, może to prowadzić do niepełnego spalania paliwa, co może skutkować zwiększoną produkcją sadzy, a tym samym szybszym zatykaniem się filtra cząstek stałych.
• Wiek i przebieg pojazdu: Wraz ze wzrostem wieku i przebiegu pojazdu prawdopodobieństwo zatkania filtra cząstek stałych może wzrosnąć, zwłaszcza jeśli zaniedbano jego konserwację.
• Styl jazdy: Szczególnie agresywny styl jazdy z częstym przyspieszaniem i hamowaniem może prowadzić do zwiększonej produkcji sadzy, a tym samym do szybszego zatykania się filtra.
• Brak powietrza: Brak dopływu świeżego powietrza do silnika może prowadzić do niepełnego spalania, a tym samym do zwiększonej produkcji sadzy.

Zalecenie naprawy PRZED instalacją nowej turbosprężarki:

Naprawa zatkanego filtra cząstek stałych w silniku wysokoprężnym może różnić się w zależności od stopnia zatkania i konkretnych warunków pojazdu. Oto najczęściej stosowane metody:

• Regeneracja poprzez wymuszony cykl jazdy: Nowoczesne pojazdy z silnikiem wysokoprężnym są wyposażone w systemy automatycznej regeneracji filtra cząstek stałych. Jeśli filtr jest lekko zatkany, wymuszony cykl jazdy na autostradzie lub podobnej drodze przy wyższych prędkościach może pomóc w promowaniu spalania cząstek sadzy i regeneracji filtra.
• Czyszczenie za pomocą dodatków chemicznych: Istnieją specjalne dodatki chemiczne, które mogą być dodawane do paliwa w celu poluzowania osadów w filtrze cząstek stałych. Dodatki te mogą pomóc oczyścić filtr i umożliwić jego lepszą regenerację. Ważne jest, aby postępować zgodnie z instrukcjami producenta podczas stosowania takich dodatków.
• Profesjonalne systemy czyszczące: Istnieją wyspecjalizowane warsztaty, które oferują profesjonalne systemy czyszczenia filtrów cząstek stałych. Systemy te mogą czyścić filtr za pomocą sprężonego powietrza, wibracji lub innych metod. Zaleca się zlecanie tego wykwalifikowanym specjalistom.
• Wymiana filtra cząstek stałych: W niektórych przypadkach poważnie zatkany filtr cząstek stałych nie może być skutecznie oczyszczony i konieczna jest jego wymiana. Jest to zwykle droższa opcja, ale pozwala w pełni przywrócić działanie filtra.
• Kontrola i naprawa elementów systemu: Ważne jest, aby zidentyfikować i zająć się przyczynami zatkania filtra. Może to obejmować sprawdzenie i naprawę komponentów, takich jak układ recyrkulacji spalin (EGR) lub wtryskiwacze paliwa, aby zapewnić prawidłowe działanie układu wydechowego.

 

2. uszkodzone łożysko główne z powodu rozcieńczenia oleju

Opis uszkodzenia: Łożyska wału turbiny składają się z osiowych tarcz łożyskowych i promieniowej pary materiałów dla centralnego łożyska ślizgowego wału. Stała warstwa świeżego oleju zapewnia, że materiały łożyskowe wykonane ze specjalnego stopu miedzi nie wchodzą w bezpośredni kontakt z powierzchnią wału turbiny. Jeśli ten film olejowy zostanie przerwany lub utraci swoje właściwości smarne z powodu zmian chemicznych lub zanieczyszczenia oleju silnikowego, prowadzi to do kontaktu między powierzchniami łożysk. W dotkniętych obszarach dochodzi do uszkodzenia powierzchni materiału łożyska. Uszkodzone powierzchnie powodują dalszy lokalny spadek ciśnienia oleju, przyspieszając rozwój uszkodzeń. Rosnące tarcie prowadzi do spadku prędkości turbosprężarki, co początkowo objawia się spadkiem mocy, a następnie całkowitą awarią turbosprężarki.

Przyczyna: W takich przypadkach powstałe uszkodzenia wykazują oznaki niewystarczającej smarowności oleju silnikowego. Istnieją również inne przyczyny uszkodzenia łożyska głównego (np. zanieczyszczenie oleju lub brak samego oleju), ale rodzaj i charakter zużycia w tym przypadku wskazuje na brak właściwości smarnych.

Kontekst: Najczęstszą przyczyną braku właściwości smarnych jest rozcieńczenie oleju silnikowego. Rozcieńczenie oleju w silnikach spalinowych występuje, gdy paliwo dostaje się do oleju silnikowego i zmniejsza jego lepkość. W silnikach z pompowtryskiwaczami nieszczelne gniazda wtryskiwaczy elementów pompowtryskiwaczy są bardzo często źródłem wycieku paliwa do obiegu oleju. To rozcieńczenie oleju silnikowego przez niesmarujący olej napędowy prowadzi do znacznego zmniejszenia właściwości smarnych oleju silnikowego w dłuższej perspektywie i wyjaśniałoby odpowiednie uszkodzenia.

Zasadniczo należy również wspomnieć o braku serwisowania, który może powodować bardzo słabe właściwości smarne oleju silnikowego. Jeśli interwały wymiany oleju silnikowego nie są odpowiednio przestrzegane, właściwości oleju pogarszają się w okresie użytkowania. Olej silnikowy, który jest wyraźnie zbyt stary, a zatem "zużyty", również prowadzi do podobnych uszkodzeń.

Inne przyczyny rozcieńczenia oleju, choć mniej powszechne w danych silnikach, to

• Krótkie podróże: Krótkie podróże często nie dają silnikowi wystarczająco dużo czasu na osiągnięcie temperatury roboczej. Zimny silnik spala paliwo mniej wydajnie, a niespalone paliwo może dostać się do oleju i spowodować jego rozrzedzenie.
• Uszkodzone wtryskiwacze: Wadliwe wtryskiwacze paliwa mogą powodować, że paliwo nie jest prawidłowo wtryskiwane do komory spalania, co może prowadzić do niepełnego spalania i pozostałości paliwa w oleju silnikowym.
• Uszkodzony regulator ciśnienia paliwa: Wadliwy regulator ciśnienia paliwa może powodować zbyt wysokie ciśnienie paliwa w układzie wtryskowym, co może prowadzić do nadmiernej objętości wtrysku i zwiększonego prawdopodobieństwa obecności paliwa w oleju.
• Nieprawidłowy czas wtrysku: Nieprawidłowo ustawiony czas zapłonu może prowadzić do niepełnego spalania i przyczyniać się do wycieku paliwa do oleju silnikowego.
• Problemy z silnikiem: Problemy mechaniczne, takie jak nieszczelne uszczelki trzonków zaworów lub pierścienie tłokowe, mogą powodować przedostawanie się paliwa do komory spalania i ostatecznie do oleju silnikowego.
• Problemy z systemem wentylacji skrzyni korbowej: Uszkodzony lub przeciążony układ wentylacji skrzyni korbowej może powodować przedostawanie się oparów paliwa do skrzyni korbowej i ich kondensację z olejem silnikowym.
• Wadliwe działanie układu recyrkulacji spalin (EGR): Nieprawidłowo działający EGR może prowadzić do niepełnego spalania i powodować przedostawanie się paliwa do oleju silnikowego.
• Nadmierne ciśnienie paliwa: Nadmierne ciśnienie paliwa w układzie wtryskowym może powodować przedostawanie się paliwa do komory spalania i gromadzenie się go w oleju silnikowym.

Zalecenie naprawy PRZED instalacją nowej turbosprężarki:

Dokładnie sprawdzić przyczynę braku właściwości smarnych oleju silnikowego, korzystając z punktów wymienionych powyżej. Jeśli istnieje podejrzenie zanieczyszczenia oleju napędowego przez gniazda elementów dyszy pompy, zdecydowanie zalecamy użycie naszego mostka dyszy pompy (mostka PDE) lub naszego uchwyt korpusu PDE (uchwyt naprawczy PDE).

Całkowitą wymianę oleju i filtra należy przeprowadzić zgodnie z instrukcjami producenta po potwierdzeniu i wyeliminowaniu przyczyny poprzez wymianę lub naprawę komponentów.

 

3. uszkodzone łożysko główne z powodu niewystarczającego smarowania

Opis uszkodzenia: Łożysko wału turbiny składa się z osiowych tarcz łożyskowych i promieniowej pary materiałów dla centralnego łożyska ślizgowego wału. Stała warstwa świeżego oleju zapewnia, że materiały łożyskowe wykonane ze specjalnego stopu miedzi nie wchodzą w bezpośredni kontakt z powierzchnią wału turbiny. Jeśli ten film olejowy zostanie przerwany lub utraci swoje właściwości smarne z powodu zmian chemicznych lub zanieczyszczenia oleju silnikowego, prowadzi to do kontaktu między powierzchniami łożysk. W dotkniętych obszarach dochodzi do uszkodzenia powierzchni materiału łożyska. Uszkodzone powierzchnie powodują dalszy lokalny spadek ciśnienia oleju, przyspieszając rozwój uszkodzeń. Rosnące tarcie prowadzi do spadku prędkości turbosprężarki, co początkowo objawia się spadkiem mocy, a następnie całkowitą awarią turbosprężarki.

Przyczyna: W takich przypadkach powstałe uszkodzenie wskazuje na brak dopływu oleju silnikowego do łożyska. Istnieją również inne przyczyny uszkodzenia łożyska głównego (np. zanieczyszczenie oleju lub brak właściwości smarnych oleju silnikowego z powodu przedostania się paliwa), ale rodzaj i charakter zużycia w tym przypadku wskazuje na brak dopływu oleju.

Kontekst: Powierzchnie łożysk turbosprężarki, jak również całe łożyska ślizgowe w samym silniku (wałki rozrządu, wał korbowy, korbowody itp.), są podczas normalnej pracy zasilane stałym strumieniem oleju przez pompę olejową, co nadaje im właściwości ślizgowe i łożyskowe. Parametry takie jak ciśnienie oleju, ilość oleju i lepkość oleju silnikowego mają kluczowe znaczenie dla niezużywającego się funkcjonowania tych bardzo obciążonych obszarów.

Bardzo często występują tu pewne problemy z rdzeniem, które prowadzą również do pogorszenia zasilania punktów łożyskowania:

• Wadliwy zawór sterujący ciśnieniem oleju: W nowoczesnych pojazdach ważne jest, aby ciśnienie i ilość oleju mieściły się w precyzyjnie określonym oknie roboczym. Aby to osiągnąć, pompy olejowe w pojazdach mają specjalne urządzenia sterujące, które czasami opierają się na złożonych zaworach hydroelektrycznych i mogą zawieść lub odbiegać od swoich parametrów w indywidualnych przypadkach. Jeśli, na przykład, w całym układzie nie ma wystarczającego ciśnienia oleju z powodu zbyt wczesnego wyłączenia zaworu sterującego, może to prowadzić do opisanych powyżej uszkodzeń szlifierskich w punktach łożyskowania.
• Zużyta pompa oleju: Podobnie jak w przypadku uszkodzeń spowodowanych przez wadliwe urządzenia sterujące, zużyta pompa oleju może być również przyczyną wahań ciśnienia oleju i jego dopływu, co z kolei prowadzi do takich samych uszkodzeń. Jedną z przyczyn zużycia pomp oleju może być brak konserwacji silnika, a w szczególności przekraczanie terminów wymiany oleju. W dłuższej perspektywie zmniejszone właściwości smarne oleju silnikowego powodują zużycie wirników pomp olejowych, a tym samym zmniejszają wydajność pompy.
• Zablokowane/zablokowane kanały olejowe: Przepływ oleju jest kierowany z pompy centralnej przez różne przewody i kanały w silniku i wokół niego do wymaganych punktów. Zanieczyszczenia w oleju często powodują zwężenie przekrojów tych przewodów z powodu osadów i zatorów z zawieszonych cząstek. Ze względu na ekstremalne nagrzewanie się turbosprężarki, przewody zasilające i spustowe tego podzespołu są szczególnie narażone. Przewody do głównego łożyska turbosprężarki są często zatkane nagarem olejowym, co prowadzi do zmniejszenia dopływu i miejscowego braku ciśnienia oleju. Opisane powyżej uszkodzenie łożyska jest nieuniknioną konsekwencją tego pogorszenia smarowania. Dlatego ważne jest, aby zawsze wymieniać bezpośrednie przewody zasilające i spustowe turbosprężarki jako środek zapobiegawczy w przypadku uszkodzenia!
• Zablokowany/wymieniony filtr oleju: Problemem, którego nie należy lekceważyć, są zatkane filtry oleju, co oznacza, że wymagana ilość oleju silnikowego nie może być już pompowana przez filtr, a tym samym do układu obiegowego. Wynikający z tego brak ciśnienia oleju prowadzi do opisanych powyżej uszkodzeń.

Przyczyny zatkanych filtrów oleju mogą obejmować

• Osady i zanieczyszczenia: Głównym zadaniem filtra oleju jest filtrowanie zanieczyszczeń i cząstek stałych z oleju silnikowego. Z czasem jednak osady, szlam lub wióry metalowe mogą gromadzić się w silniku, zatykając filtr oleju i zmniejszając jego zdolność filtrowania.
• Tworzenie się nagaru olejowego: Wysokie temperatury w silniku mogą prowadzić do powstawania nagaru olejowego. Osady te mogą gromadzić się w filtrze oleju i blokować jego pory, powodując zmniejszenie przepuszczalności.
• Starzenie się filtra: Filtry oleju mają ograniczoną żywotność, a z czasem media filtracyjne mogą ulec zużyciu lub zatkaniu. Stary lub zużyty filtr oleju może zapchać się szybciej i stracić swoją wydajność.
• Niewłaściwy rodzaj oleju: Stosowanie nieodpowiedniego lub niskiej jakości oleju silnikowego może powodować szybsze zatykanie się filtra oleju. Niewłaściwy olej może tworzyć więcej osadów i szlamu, które zatykają filtr.
• Problemy z silnikiem: Problemy mechaniczne w silniku, takie jak ścieranie elementów, mogą prowadzić do zwiększonego tworzenia się cząstek stałych. Cząstki te przedostają się następnie do układu olejowego i mogą zatkać filtr.
• Niewłaściwy rozmiar filtra: Używanie niewłaściwego filtra oleju lub takiego, który nie jest odpowiedni dla danego pojazdu, może prowadzić do problemów. Zbyt mały filtr może szybciej się zapychać i nie spełniać skutecznie swojego zadania.

Zalecenie naprawy PRZED montażem nowej turbosprężarki:

Dokładne sprawdzenie przyczyny braku ciśnienia oleju przy użyciu punktów wymienionych powyżej. Ze względu na częstotliwość występowania tego problemu, zalecamy zawsze wymianę wszystkich przewodów doprowadzających i odprowadzających olej silnikowy do turbosprężarki jako środek zapobiegawczy! Kompletna wymiana oleju i filtra zgodnie ze specyfikacjami producenta jest zalecana po potwierdzeniu i wyeliminowaniu przyczyny poprzez wymianę lub naprawę komponentów.

 

4. uszkodzone łożysko główne z powodu zanieczyszczenia olejem lub ciałami obcymi

Opis uszkodzenia: Łożysko wału turbiny składa się z osiowych tarcz łożyskowych i promieniowej kombinacji materiałów, która służy jako centralne łożysko ślizgowe wału. Stała warstwa świeżego oleju zapewnia, że materiały łożyskowe, składające się ze specjalnego stopu miedzi, nie wchodzą w bezpośredni kontakt z powierzchnią wału turbiny. Jeśli ten film olejowy zostanie przerwany lub straci swoje właściwości smarne z powodu zmian chemicznych lub zanieczyszczenia oleju silnikowego, może to prowadzić do kontaktu z powierzchniami łożysk. To z kolei prowadzi do uszkodzenia powierzchni materiału łożyska w dotkniętych obszarach. Uszkodzone powierzchnie powodują dalszy lokalny spadek ciśnienia oleju, co przyspiesza rozwój uszkodzeń. Rosnące tarcie prowadzi do spadku prędkości turbosprężarki, co początkowo objawia się spadkiem mocy, a ostatecznie może doprowadzić do całkowitej awarii turbosprężarki.

Przyczyna: W takich przypadkach powstałe uszkodzenia wykazują oznaki zużycia powierzchni łożysk w wyniku kontaktu z ciałami obcymi (tj. zanieczyszczenia oleju silnikowego). Inne przyczyny mogą również prowadzić do uszkodzenia łożyska głównego (np. brak właściwości smarnych oleju silnikowego z powodu wnikania paliwa lub słabego/przerwanego dopływu oleju), ale w tym przypadku rodzaj i charakter zużycia wskazuje na wnikanie ciał obcych.

Kontekst: Powierzchnie łożysk turbosprężarki, jak również całe łożyska ślizgowe w samym silniku (wałki rozrządu, wał korbowy, korbowody itp.), są podczas normalnej pracy zasilane stałym strumieniem oleju przez pompę olejową, co nadaje im właściwości ślizgowe i łożyskowe. Jeśli ten przepływ oleju zawiera cząstki lub ciała obce, powierzchnie łożysk są przez nie atakowane i mogą utracić swoje właściwości mechaniczne, co ostatecznie prowadzi do awarii łożyska.

Istnieje kilka znanych źródeł ciał obcych lub cząstek stałych w oleju silnikowym:

• Osady węglowe w oleju: Przepływ oleju z pompy centralnej jest kierowany przez różne przewody i kanały w silniku i wokół niego do wymaganych punktów. Ze względu na zanieczyszczenia w oleju, często istnieje ryzyko, że przekroje tych przewodów zostaną zwężone przez osady i zawieszone cząstki. Przewody wlotowe i wylotowe turbosprężarki są szczególnie podatne na takie zatory spowodowane tzw. nagarem olejowym ze względu na intensywne ciepło generowane przez ten element. Z jednej strony może to negatywnie wpłynąć na zasilanie turbosprężarki, ale z drugiej strony, części tego nagaru olejowego mogą również zostać ponownie oderwane podczas pracy, po czym zostaną wciągnięte do łożysk i spowodują opisane powyżej uszkodzenia.
• Uszkodzony/zużyty filtr oleju: Kolejną kwestią są uszkodzone filtry oleju, które podczas normalnej pracy zasadniczo spełniają zadanie natychmiastowego filtrowania wszelkich zawieszonych cząstek, cząstek stałych i rozpuszczonych ciał obcych z oleju silnikowego. Jeśli właściwości filtra są niewystarczające, a tarcze filtra są uszkodzone lub perforowane, ciała obce nie mogą być już niezawodnie usuwane z oleju. Przedostając się przez przewody olejowe, dostają się one do łożysk turbosprężarki i powodują opisane powyżej uszkodzenia.

Zalecenie naprawy PRZED instalacją nowej turbosprężarki:

Dokładne sprawdzenie przyczyny braku ciśnienia oleju przy użyciu punktów wymienionych powyżej. Ze względu na częstotliwość występowania tego problemu, zalecamy wymianę wszystkich przewodów doprowadzających i odprowadzających olej silnikowy do turbosprężarki jako środek zapobiegawczy! A Kompletna wymiana oleju i filtra zgodnie ze specyfikacjami producenta jest zalecana po potwierdzeniu i wyeliminowaniu przyczyny poprzez wymianę lub naprawę komponentów.

 

5. uszkodzona geometria turbiny po stronie wydechowej

Opis uszkodzenia: Łopatki koła turbiny po stronie wydechowej wykazują znaczne uszkodzenia. Łopatki turbiny są wprawiane w ruch obrotowy przez przepływ gazów spalinowych z komór spalania i generują niezbędną prędkość na wale głównym turbosprężarki w celu sprężenia powietrza doładowującego po stronie wlotowej. Zasadniczo, strona wydechowa turbosprężarki jest bardzo obciążonym elementem ze względu na ekstremalne ciepło generowane przez gazy spalinowe. Uszkodzenie turbosprężarki wyraźnie wskazuje jednak, że wirniki lub części mechanizmu VTG zostały uszkodzone przez zewnętrzne ciała obce.

Przyczyna: Za przyczynę uszkodzenia przez ciało obce można uznać kilka scenariuszy. W każdym przypadku elementem uszkadzającym jest część wykonana ze stosunkowo twardego materiału, która może dostać się do przepływu spalin i uszkodzić geometrię turbiny poprzez uderzenie w wirniki.

Kontekst: Gdy strona wydechowa turbosprężarki jest uszkodzona, można ogólnie założyć, że odpowiedzialne za to ciało obce pochodzi z wnętrza silnika. Ze względu na nieuszkodzoną geometrię sprężarki i konieczność przejścia przez komorę spalania, jest mało prawdopodobne, aby ciało obce przemieściło się przez cały układ silnika przez wlot. Z tych powodów należy rozważyć źródła wewnątrz silnika, w szczególności w kolektorze wydechowym, jako źródło ciał obcych.

Możliwe źródła:

• Pęknięcie/fragmenty kolektora wydechowego: Zdecydowanie najczęstszą przyczyną ciał obcych są części kolektora wydechowego. W przeciwieństwie do początkowych założeń, nowoczesne kolektory wydechowe nie są zwykle wykonane z litego metalu, ale są zbudowane z kilku warstw. Ze względu na wysokie obciążenie cieplne i stresujące środowisko w tym obszarze układu wydechowego, korozja i pękanie bardzo często występują po wewnętrznej stronie ściany kolektora. Jeśli proces ten będzie postępował, poszczególne części, odłamki i fragmenty ścianki kolektora mogą zostać porwane przez strumień spalin podczas pracy. Ich dalsza droga prowadzi bezpośrednio do obudowy turbiny turbosprężarki, gdzie powodują opisane powyżej uszkodzenie geometrii turbiny. Ze względu na częstotliwość występowania tej przyczyny, zalecamy dokładną kontrolę wnętrza kolektora wydechowego przy każdej wymianie turbosprężarki!
• Pęknięte/złamane zawory wydechowe: Znacznie rzadsze, ale niemniej znane są również pęknięcia/uszkodzenia zaworów wydechowych, które mogą mieszać się z przepływem spalin w identyczny sposób jak części kolektora.
• Elementy/ubytki zaworu EGR: Recyrkulacja spalin wykorzystuje zespół zaworów, aby zapewnić, że część przepływu spalin może być ponownie wprowadzona do procesu spalania. W ten sposób możliwe jest odłączenie się części mechanizmu zaworu i przedostanie się ich do strumienia spalin. Późniejsze uszkodzenie geometrii turbiny jest identyczne. Osady, które często tworzą się w całym obszarze systemu, mogą również poluzować się we fragmentach i uszkodzić łopatki turbiny.

Zalecenie naprawy PRZED instalacją nowej turbosprężarki:

Dokładne sprawdzenie źródła ciał obcych przy użyciu punktów wymienionych powyżej. W szczególności bardzo częstym problemem jest uszkodzenie wnętrza kolektora. Pełna wymiana oleju i filtra zgodnie ze specyfikacjami producenta jest zalecana po potwierdzeniu i wyeliminowaniu przyczyny poprzez wymianę lub naprawę komponentów.

 

6. uszkodzona geometria turbiny po stronie świeżego powietrza

Opis uszkodzenia: Łopatki koła sprężarki po stronie świeżego powietrza wykazują znaczne uszkodzenia. Łopatki koła sprężarki są wprawiane w ruch obrotowy przez wał główny turbosprężarki i generują prędkość wymaganą do odpowiedniego sprężania powietrza doładowującego. Uszkodzenia wykryte w turbosprężarce wyraźnie wskazują, że aluminiowe wirniki zostały uszkodzone przez zewnętrzne ciała obce.

Przyczyna: Wał turbiny turbosprężarki obraca się z prędkością ponad 100 000 obr/min podczas normalnej pracy, aby powietrze wlotowe mogło zostać sprężone do wymaganego ciśnienia doładowania przez wirniki po stronie sprężarki. Ze względu na właściwości materiału i decydujący ciężar właściwy, aluminium jest zwykle stosowane jako materiał na wirnik sprężarki. Jeśli najmniejsze ciała obce w strumieniu powietrza uderzą w wirnik sprężarki, który obraca się z dużą prędkością, zwykle ma to ekstremalne skutki dla samego materiału. Znany jest szeroki zakres uszkodzeń, od deformacji i odprysków po pęknięcie jednej lub więcej łopatek kierujących. W każdym przypadku turbosprężarka traci swoją funkcję z powodu samego uszkodzenia i wynikającego z niego niewyważenia całego wału.

Kontekst: Ciała obce mogą dostać się do układu dolotowego silnika spalinowego na różne sposoby.

Oto kilka możliwych przyczyn:

• Wlot powietrza: Ciała obce mogą dostać się do przewodu dolotowego w normalnym procesie zasysania powietrza. Może to być kurz, liście, owady lub inne cząsteczki obecne w otaczającym powietrzu.
• Nieszczelne uszczelki: Nieszczelności w układzie dolotowym, takie jak nieszczelne uszczelki w punktach połączeń lub między różnymi elementami układu dolotowego, mogą powodować przedostawanie się ciał obcych do przewodu dolotowego.
• Gorszej jakości filtr powietrza: Źle konserwowany lub gorszej jakości filtr powietrza nie może skutecznie chronić przed ciałami obcymi. Jeśli filtr powietrza jest uszkodzony lub zabrudzony, większe cząstki mogą się przez niego przedostać.
• Brak lub uszkodzenie skrzynki filtra powietrza: Brak lub uszkodzenie skrzynki filtra powietrza umożliwia bezpośredni dostęp ciał obcych do układu dolotowego. Może to być spowodowane wypadkami lub niewłaściwą konserwacją.
• Nieprawidłowo zamontowane lub uszkodzone przewody dolotowe: Nieprawidłowo zamontowane lub uszkodzone przewody dolotowe mogą spowodować, że ciała obce dostaną się bezpośrednio do układu dolotowego.
• Części lub cząstki samego przewodu powietrza: Uszkodzone spinki mocujące i części komponentów systemu, takie jak czujniki masowego przepływu powietrza i intercoolery, mogą dostać się do strumienia powietrza, podobnie jak elementy czujników lub cząstki ze złączy lub prowadnic kabli.
• Części wentylacji skrzyni korbowej: Aby uzyskać niezbędne podciśnienie w skrzyni korbowej podczas pracy, jest ona połączona z obszarem wlotowym silnika za pomocą złącza węża. Jeśli elementy, prowadnice węży lub złącza wentylacji skrzyni korbowej są uszkodzone, odłamki i ich części mogą w ten sposób dostać się do zasysanego powietrza.

Zalecenie naprawy PRZED instalacją nowej turbosprężarki:

Dokładnie sprawdzić źródło ciał obcych, korzystając z punktów wymienionych powyżej. Cały układ zasilania powietrzem, począwszy od filtra, chłodnicy międzystopniowej i przewodów rurowych, aż po samą turbosprężarkę, musi zostać bardzo starannie i dokładnie wyczyszczony. Nawet najmniejsze i na pierwszy rzut oka nieszkodliwe cząstki (papier/taśma klejąca/pianka itp.) mogą spowodować ogromne uszkodzenia wału turbiny przy obecnych prędkościach obrotowych silnika.

Pełna wymiana oleju i filtra zgodnie ze specyfikacjami producenta musi zostać przeprowadzona po potwierdzeniu i wyeliminowaniu przyczyny poprzez wymianę lub naprawę komponentów.

 

7. Uszkodzenie wału turbiny i obudowy spowodowane nadmierną prędkością obrotową

Opis uszkodzenia: Obudowa turbiny i sprężarki, a także same wirniki wykazują oznaki uszkodzenia, co wskazuje, że turbosprężarka pracuje ze zbyt dużą prędkością. Zasadniczo, przepływając przez stronę turbiny turbosprężarki, powietrze wylotowe generuje niezbędną prędkość wału głównego, który może następnie sprężać świeże powietrze do wymaganego ciśnienia doładowania za pomocą podłączonego koła sprężarki. Zarówno stalowa strona turbiny (wytwarzanie ciepła), jak i aluminiowa strona sprężarki (właściwości masowe) są narażone na ekstremalne warunki pracy. Prędkości obrotowe przekraczające 100 000 obr/min są regularnie osiągane podczas normalnej pracy i powodują nadzwyczajne naprężenia na wale turbiny. Grubości ścianek, stopy i tolerancje nowoczesnych turbosprężarek są skoncentrowane w bardzo wąskim zakresie produkcyjnym. Przekroczenie dopuszczalnych prędkości obrotowych skutkuje poważnymi uszkodzeniami, często połączonymi z całkowitym zniszczeniem turbosprężarki. W tym przypadku stwierdzono wyraźne oznaki przekroczenia bezpiecznej prędkości roboczej. Ślady szlifowania na wirnikach po wewnętrznej stronie obudowy, a także pęknięte lub zdeformowane łopatki kierujące są tutaj częstym widokiem.

Przyczyna: Przekroczona została dopuszczalna maksymalna prędkość obrotowa wału turbiny, a powstałe siły uszkodziły części wirnika sprężarki, wirnika turbiny oraz wnętrza obudowy sprężarki i wydechu.

Kontekst: Prędkość turbosprężarki zależy od niezliczonych czynników.

Można jednak podsumować kilka kluczowych punktów:

• Regulacja VTG: Regulacja VTG (Variable Turbine Geometry) reguluje prędkość i efekt turbosprężarki poprzez regulację położenia łopatek kierujących po stronie wydechowej. Jeśli części tej regulacji ulegną korozji lub same łopatki kierujące zużyją się, może to spowodować, że regulowana prędkość turbosprężarki będzie znacznie za wysoka.
• Strona ciśnieniowa przewodów powietrza doładowującego: Jeśli w przewodach powietrza doładowującego występuje nieszczelność (otwór w chłodnicy powietrza doładowującego/uszkodzony przewód powietrza doładowującego/nieprawidłowy punkt połączenia), układ sterowania turbosprężarki może próbować osiągnąć wymagane ciśnienie doładowania, mimo że powietrze uchodzi w opisanych punktach. Może to spowodować wzrost prędkości obrotowej silnika powyżej dopuszczalnego maksimum i doprowadzić do opisanych uszkodzeń.
• Zarządzanie silnikiem / tuning chipów: Bardzo często wzrost wydajności jest osiągany przez dostawców zewnętrznych poprzez zmianę objętości powietrza doładowującego lub ciśnienia doładowania. Konieczny wzrost prędkości turbosprężarki w celu osiągnięcia nowego poziomu objętości powietrza/ciśnienia może spowodować, że turbosprężarka będzie używana poza dopuszczalnymi limitami roboczymi.

Zalecenie naprawy PRZED instalacją nowej turbosprężarki:

Przyczynę nadmiernych prędkości turbosprężarki w oparciu o punkty opisane powyżej należy przeprowadzić sumiennie. Zmodyfikowane oprogramowanie silnika (chip tuning) jest zdecydowanie najczęstszą przyczyną opisanych powyżej uszkodzeń. Należy sprawdzić oprogramowanie silnika i prawidłowe działanie jednostek sterujących!

Po potwierdzeniu i wyeliminowaniu przyczyny poprzez wymianę lub naprawę komponentów należy również przeprowadzić pełną wymianę oleju i filtra zgodnie ze specyfikacjami producenta.

 

8. wyciek oleju z turbosprężarki

Opis uszkodzenia: Turbosprężarka w idealnym stanie jest zawsze sucha i nie ma śladów oleju po stronie świeżego powietrza lub spalin. Łożyska turbosprężarki składają się ze złożonego łożyska osiowego z precyzyjnie obrobionymi tarczami oporowymi wykonanymi ze specjalnie stopionych materiałów oraz łożyska promieniowego wału wirnika, które jest narażone na ekstremalnie wysokie prędkości i różne obciążenia termiczne. Jeśli smarowanie tego łożyska zawiedzie, ponieważ olej nie jest dostępny w odpowiedniej ilości, gdy jest tłoczony z obudowy turbosprężarki, szybko dojdzie do całkowitej awarii.

Przyczyna: Aby zapewnić prawidłowe smarowanie tego łożyska przez cały czas, ilość oleju między zasilaniem olejem przed łożyskiem a powrotem oleju za łożyskiem musi być w dokładnie określonym stosunku. Jeśli, na przykład, olej silnikowy gromadzi się w przewodzie powrotnym oleju, ponieważ nie jest możliwe spuszczenie go do miski olejowej z jednego z powodów wymienionych poniżej, olej silnikowy wycieknie z turbosprężarki, powodując całkowitą awarię łożyska turbosprężarki.

Kontekst: Wyciek oleju z turbosprężarki może być spowodowany różnymi źródłami błędów:

• Wentylacja skrzyni korbowej: Jeśli wentylacja skrzyni korbowej jest wadliwa, w skrzyni korbowej może szybko wytworzyć się niepożądane nadciśnienie, co oznacza, że olej z przewodu powrotnego turbosprężarki nie spływa z powrotem do miski olejowej, ale jest wyciskany na przegrodzie obudowy turbosprężarki przez nadciśnienie.
• Powrót oleju: Jeśli przewód powrotny oleju turbosprężarki w pojeździe jest zablokowany, olej silnikowy, który powinien spływać z powrotem do miski olejowej przez przewód powrotny po przechowywaniu, nie może spłynąć. Ponieważ świeży olej silnikowy z wlotu jest stale obecny w łożysku poprzez redukcję o określonym ciśnieniu, ale nie może spłynąć, olej silnikowy gromadzi się coraz bardziej, aż w końcu wydostaje się na podział obudowy.
• Wewnętrzny wyciek oleju: Turbosprężarka działa zgodnie z zasadą "równego uszczelnienia ciśnieniowego", co oznacza, że ciśnienie spalin i ciśnienie świeżego powietrza muszą być zawsze w odpowiednim stosunku do siebie, aby zapewnić wewnętrzne uszczelnienie, tak aby olej nie wydostawał się na łożysko osiowe. Jeśli tak nie jest, np. z powodu nieszczelnej chłodnicy międzystopniowej, olej może wyciekać po stronie świeżego powietrza.
• Zbyt wysoki poziom oleju: Jeśli poziom oleju silnikowego w silniku jest stale zbyt wysoki, może to również skutkować wyciekiem oleju przez przewód powrotny turbosprężarki. Jedną z przyczyn zbyt wysokiego poziomu oleju silnikowego może być na przykład: rozcieńczenie oleju paliwem z powodu nieszczelnych elementów pompy/dyszy, uszkodzony regulator ciśnienia paliwa lub częste krótkie podróże.

Zalecenie naprawy PRZED instalacją nowej turbosprężarki:

Dokładnie określić przyczynę wycieku oleju z turbosprężarki, korzystając z punktów opisanych powyżej. W większości przypadków występuje problem z powrotem oleju do miski olejowej, dlatego przed zamontowaniem nowej turbosprężarki należy dokładnie sprawdzić wszystkie przewody olejowe.

Po potwierdzeniu i wyeliminowaniu przyczyny poprzez wymianę lub naprawę podzespołów należy również przeprowadzić kompletną wymianę oleju i filtra zgodnie ze specyfikacjami producenta.

 

9. Uszkodzenia spowodowane nadmierną temperaturą spalin:

Opis uszkodzenia: Zbyt wysoka temperatura spalin prowadzi do naprężeń termicznych, które z kolei prowadzą do uszkodzenia elementów turbosprężarki. Obudowa spalin nowoczesnej turbosprężarki wykonana jest z materiałów odpornych na wysokie temperatury, takich jak żeliwo lub stal nierdzewna. Solidna konstrukcja obudowy spalin ma kluczowe znaczenie dla zapewnienia trwałości turbosprężarki w wysokich warunkach pracy. Jednakże, jeśli temperatura spalin przekroczy określone wartości, materiały zostaną przeciążone, co spowoduje uszkodzenie. 

Przyczyna: Istnieje kilka przyczyn zbyt wysokiej temperatury spalin, począwszy od nieprawidłowej mieszanki paliwowo-powietrznej po zbyt wysokie ciśnienie doładowania lub wadliwe elementy układu wydechowego. Im więcej powietrza jest obecne podczas spalania, tym wyższa jest temperatura generowana podczas tego procesu, co skutkuje przekroczeniem określonej temperatury spalin.

Kontekst: Nadmierna temperatura spalin może powodować różnego rodzaju uszkodzenia turbosprężarki. Najczęstsze rodzaje uszkodzeń wymieniono szczegółowo poniżej:

• Manipulacja oprogramowaniem silnika: Wzrost osiągów jest bardzo często osiągany przez zewnętrznych dostawców poprzez zmianę objętości powietrza doładowującego lub ciśnienia doładowania. Niezbędny wzrost objętości wtryskiwanego i świeżego powietrza nieuchronnie powoduje wzrost temperatury spalin.
• Uszkodzenie układu smarowania: Wysokie temperatury spalin mogą prowadzić do przegrzania oleju smarowego, co z kolei pogarsza jego smarowność. Jeśli olej smarujący w turbosprężarce jest przegrzany lub nawet spalony, może tworzyć się nagar, który atakuje łożyska turbosprężarki i prowadzi do jej całkowitej awarii.
• Zmęczenie materiałuStale wysokie temperatury mogą prowadzić do oznak zmęczenia materiałów turbosprężarki, zwłaszcza jeśli nie zostały one zaprojektowane do pracy w takich temperaturach. Może to prowadzić do pęknięć lub innych uszkodzeń strukturalnych.
• Przegrzanie turbosprężarkiJeśli elementy układu wydechowego są wadliwe lub oferują zbyt małą przepustowość, temperatury spalin są również zbyt wysokie, powodując przegrzanie turbosprężarki, co może prowadzić do pogorszenia wydajności i całkowitej awarii.
• Skrócona żywotność: W dłuższej perspektywie powtarzające się narażenie na wysokie temperatury spalin może znacznie skrócić żywotność turbosprężarki.

Zalecenie naprawy PRZED instalacją nowej turbosprężarki:

Dokładnie sprawdzić przyczynę podwyższonej temperatury spalin, korzystając z punktów opisanych powyżej. W wielu przypadkach oprogramowanie silnika zostało zmodyfikowane lub elementy układu wydechowego są uszkodzone. Po potwierdzeniu i wyeliminowaniu przyczyny poprzez wymianę lub naprawę komponentów należy przeprowadzić pełną wymianę oleju i filtra zgodnie ze specyfikacjami producenta.

 

Wnioski dotyczące 9 najczęstszych przyczyn uszkodzenia turbosprężarki:

Uszkodzenie turbosprężarki może mieć wiele przyczyn, niemniej jednak uszkodzone turbosprężarki można przypisać do 9 najczęstszych wzorców uszkodzeń. Aby zapobiec ponownemu uszkodzeniu turbosprężarki, należy przeprowadzić dokładną analizę uszkodzeń. W tym celu należy 07eins kontrola turbo ze szczegółową analizą przyczyn źródłowych. Po zidentyfikowaniu i wyeliminowaniu przyczyny zalecamy podwójnie sprawdzone i fabrycznie nowe turbosprężarki do silników Volkswagen VW T5 2.5 TDI. 07eins Turbosprężarki do silników VW T5 2.5 TDI powinny być używane.