Uszkodzona turbosprężarka TDI: 9 najczęstszych przyczyn uszkodzenia i naprawy turbosprężarki

Opis uszkodzenia

Łożyskowanie osiowe wałka turbiny obejmuje podkładkę oporową ze specjalnego stopu miedzi. Jeśli ciśnienie w strumieniu spalin nadmiernie wzrasta podczas pracy, prowadzi to do obciążenia i przesunięcia wałka turbiny w stronę tej osiowej podkładki oporowej.

Od pewnego momentu ciśnienie oleju w układzie nie wystarcza już do oddzielenia od siebie powierzchni łożyskowych. Wskutek tego powstają uszkodzenia powierzchni materiału łożyskowego.

Uszkodzone powierzchnie powodują miejscowo dalszy spadek ciśnienia oleju, co przyspiesza rozwój uszkodzenia. Rosnące tarcie prowadzi początkowo do spadku prędkości obrotowej turbosprężarki i utraty mocy, a później nawet do całkowitej awarii turbosprężarki.

Dlaczego filtr cząstek stałych może się zatkać

• Jazda na krótkich odcinkach: Przy niskich temperaturach pracy powstaje więcej sadzy. Filtr nie może się w pełni zregenerować.
• Brak lub nieskuteczna regeneracja: Jeśli nie zostanie osiągnięta wymagana temperatura spalin, osady sadzy pozostają w filtrze.
• Jakość paliwa: Woda, cząstki lub paliwo niskiej jakości mogą sprzyjać tworzeniu się osadów.
• Nieprawidłowe działanie recyrkulacji spalin: Nieprawidłowo działający AGR może zwiększać powstawanie sadzy.
• Uszkodzone wtryskiwacze: Niepełne spalanie wytwarza dodatkową sadzę.
• Wiek pojazdu i przebieg: Wraz ze wzrostem przebiegu rośnie ryzyko osadów i zużycia.
• Styl jazdy: Częste gwałtowne przyspieszanie i hamowanie może zwiększać powstawanie sadzy.
• Niedobór powietrza: Zbyt mało świeżego powietrza prowadzi do niepełnego spalania.

Opis uszkodzenia

Łożyskowanie wałka turbiny składa się z osiowych podkładek łożyskowych i promieniowej pary materiałowej do centralnego łożyskowania ślizgowego. Stały film świeżego oleju zapobiega bezpośredniemu kontaktowi materiałów łożyskowych z powierzchnią wałka turbiny.

Jeśli ten film olejowy zostanie przerwany lub olej silnikowy wskutek zmian chemicznych utraci swoje właściwości smarne, powierzchnie łożyskowe stykają się ze sobą. Powoduje to uszkodzenia powierzchni.

Uszkodzone powierzchnie prowadzą do dalszej utraty ciśnienia i rosnącego tarcia. Prędkość obrotowa turbosprężarki spada, aż do utraty mocy lub całkowitej awarii.

Jak powstaje rozcieńczenie oleju

Rozcieńczenie oleju występuje, gdy paliwo przedostaje się do oleju silnikowego i zmniejsza jego lepkość. W silnikach z pompowtryskiwaczami możliwym źródłem są nieszczelne gniazda wtryskiwaczy lub uszczelki pompowtryskiwaczy.

Niedostatecznie smarny olej napędowy zmniejsza właściwości smarne oleju silnikowego. Z czasem może to uszkodzić mocno obciążone łożyska ślizgowe turbosprężarki.

Także nadmiernie wydłużone okresy wymiany oleju mogą znacznie zmniejszać zdolność smarowania oleju silnikowego.

Możliwe przyczyny rozcieńczenia oleju

• Jazda na krótkich odcinkach: Przy stale zimnym silniku niespalone paliwo może przedostawać się do oleju.
• Nieprawidłowo działające wtryskiwacze: Niepełne spalanie sprzyja przedostawaniu się paliwa.
• Uszkodzony regulator ciśnienia paliwa: Zbyt wysokie ciśnienie może prowadzić do nadmiernego wtrysku.
• Nieprawidłowy moment wtrysku: Nieprawidłowy wtrysk może pogarszać jakość spalania.
• Problemy z silnikiem: Zużyte pierścienie tłokowe lub inne uszkodzenia mechaniczne mogą sprzyjać przedostawaniu się paliwa.
• Odpowietrzanie skrzyni korbowej: Uszkodzony układ może sprzyjać obecności par paliwa i kondensatu w oleju.
• Nieprawidłowe działanie AGR: Niepełne spalanie może zwiększać ilość paliwa w oleju.
• Nadmierne ciśnienie paliwa: Zbyt wysokie ciśnienie w układzie może powodować nadmierną dawkę wtrysku.

Opis uszkodzenia

Łożyskowanie wałka turbiny jest smarowane stałym strumieniem oleju silnikowego. Jeśli ten film olejowy zostaje przerwany, powierzchnie łożyskowe wchodzą w bezpośredni kontakt.

Powstają przez to ślady tarcia i uszkodzenia powierzchni. Tarcie rośnie, ciśnienie oleju dalej miejscowo spada, a uszkodzenie rozwija się coraz szybciej.

Częste przyczyny niedostatecznego smarowania

• Nieprawidłowy zawór regulacji ciśnienia oleju: Nieprawidłowo regulujący zawór nie może trwale zapewniać wymaganego ciśnienia oleju.
• Zużyta pompa oleju: Zużycie może prowadzić do wahań ciśnienia oleju i wydajności tłoczenia.
• Zatkane kanały olejowe: Osady i nagar olejowy mogą zwężać przewody i kanały.
• Zatkane filtry oleju: Zatkany filtr może zmniejszać przepływ oleju.

Dlaczego filtry oleju mogą się zatykać

• Osady i zanieczyszczenia: Szlam, opiłki metalu i cząstki zbierają się w materiale filtracyjnym.
• Powstawanie nagaru olejowego: Wysokie temperatury mogą powodować koksowanie oleju silnikowego.
• Starzenie filtra: Wraz z czasem użytkowania materiał filtracyjny traci skuteczność.
• Niewłaściwy rodzaj oleju: Nieodpowiedni olej silnikowy może sprzyjać powstawaniu osadów i szlamu.
• Mechaniczne problemy z silnikiem: Ścieranie zwiększa ilość cząstek w obiegu oleju.
• Niewłaściwy rozmiar filtra: Nieodpowiedni filtr może mieć zbyt małą pojemność lub przepustowość.

Opis uszkodzenia

Jeśli strumień oleju zawiera cząstki lub ciała obce, mogą one uszkadzać precyzyjne powierzchnie łożyskowe turbosprężarki. Powierzchnie ulegają uszkodzeniu i tracą właściwości ślizgowe oraz łożyskowe.

Uszkodzenie prowadzi do rosnącego tarcia, spadku prędkości obrotowej turbosprężarki i w końcu do awarii łożyskowania.

Skąd mogą pochodzić ciała obce

• Osady nagaru olejowego: Osady w przewodach mogą się odrywać i ze strumieniem oleju trafiać do łożyskowania.
• Uszkodzony lub zużyty filtr oleju: Uszkodzony materiał filtracyjny nie może już niezawodnie zatrzymywać cząstek.
• Ścieranie mechaniczne: Zużyte komponenty silnika mogą wprowadzać cząstki metalu do obiegu oleju.
• Zanieczyszczony olej silnikowy: Nieprawidłowa konserwacja lub zanieczyszczone układy napełniania mogą wprowadzać ciała obce.

Opis uszkodzenia

Łopatki wirnika turbiny po stronie spalin są uszkodzone. Ze względu na duże prędkości obrotowe nawet małe ciała obce mogą powodować znaczne uszkodzenia materiału.

Rodzaj uszkodzenia wskazuje, że twarde ciała obce przedostały się do strumienia spalin i uderzyły w wirnik turbiny lub mechanizm VTG.

Skąd mogą pochodzić ciała obce

• Fragmenty kolektora wydechowego: Korozja i powstawanie pęknięć mogą powodować odrywanie się fragmentów wewnętrznej ścianki kolektora.
• Fragmenty zaworów wydechowych: Uszkodzone części zaworów mogą przedostawać się do strumienia spalin.
• Komponenty AGR lub osady: Części mechanizmu zaworu lub twarde osady mogą się odrywać.

Opis uszkodzenia

Łopatki wirnika sprężarki po stronie świeżego powietrza są uszkodzone. Wirnik sprężarki jest zwykle wykonany z aluminium i obraca się podczas pracy z bardzo dużą prędkością.

Gdy nawet małe ciała obce uderzają w obracający się wirnik sprężarki, mogą powstawać odkształcenia, odpryski i pęknięcia. Wynikające z tego niewyważenie może całkowicie zniszczyć turbosprężarkę.

Jak ciała obce trafiają do układu dolotowego

• Ciała obce w zasysanym powietrzu: Pył, liście, owady lub inne cząstki mogą zostać zassane.
• Nieszczelne połączenia: Nieszczelności przepuszczają do układu niefiltrowane powietrze.
• Niskiej jakości lub uszkodzony filtr powietrza: Filtr nie zatrzymuje już niezawodnie cząstek.
• Uszkodzona obudowa filtra powietrza: Ciała obce mogą trafiać bezpośrednio do układu dolotowego.
• Uszkodzone rury dolotowe: Odłamane fragmenty lub otwarte miejsca mogą wprowadzać ciała obce.
• Elementy prowadzenia powietrza: Klipsy, części czujników lub fragmenty tworzywa mogą się odrywać.
• Odpowietrzanie skrzyni korbowej: Uszkodzone komponenty lub przewody mogą wprowadzać ciała obce do dolotu.

Opis uszkodzenia

Wirnik turbiny, wirnik sprężarki i obudowa wykazują uszkodzenia wskazujące na przekroczenie dopuszczalnej prędkości obrotowej turbosprężarki.

Typowe oznaki to ślady tarcia po wewnętrznej stronie obudowy oraz odkształcone lub odłamane łopatki.

Dlaczego turbosprężarka obraca się zbyt szybko

• Regulacja VTG: Korozja lub zużycie mogą powodować, że regulacja nie ogranicza już prawidłowo turbosprężarki.
• Nieszczelny układ powietrza doładowującego: Przy utracie ciśnienia układ regulacji próbuje skompensować brakujące ciśnienie doładowania większą prędkością obrotową.
• Sterowanie silnikiem i chip-tuning: Zwiększone ciśnienie doładowania lub zmienione mapy mogą powodować pracę turbosprężarki poza jej bezpiecznymi granicami roboczymi.

Opis uszkodzenia

Technicznie sprawna turbosprężarka nie powinna wykazywać zauważalnych śladów oleju po stronie świeżego powietrza ani spalin.

Aby łożyskowanie było niezawodnie smarowane, dopływ i powrót oleju muszą działać w dopasowanej relacji. Jeśli olej nie może swobodnie wracać do miski olejowej, w obudowie turbosprężarki powstaje zbyt wysokie ciśnienie oleju.

Dlaczego olej wycieka z turbosprężarki

• Odpowietrzanie skrzyni korbowej: Usterka może powodować nadciśnienie w skrzyni korbowej i utrudniać powrót oleju.
• Zatkany przewód powrotny oleju: Olej silnikowy nie może wystarczająco szybko spływać z powrotem do miski olejowej.
• Niekorzystne warunki ciśnienia: Nieprawidłowe warunki ciśnienia po stronie świeżego powietrza lub spalin mogą sprzyjać wyciekowi oleju.
• Zbyt wysoki poziom oleju: Stale zbyt wysoki poziom oleju silnikowego może utrudniać powrót.
• Rozcieńczenie oleju: Przedostawanie się paliwa może podnosić poziom oleju i pogarszać zdolność smarowania.

Przeciążenie cieplne turbosprężarki

Stale nadmierna temperatura spalin obciąża obudowę turbosprężarki, łożyskowanie, olej smarujący i strukturę materiału.

Jeśli obciążenia cieplne przekraczają przewidziane wartości graniczne, mogą powstawać pęknięcia, zmęczenie materiału, nagar olejowy i całkowita awaria turbosprężarki.

Dlaczego temperatura spalin staje się zbyt wysoka

• Modyfikacja oprogramowania silnika: Większe dawki wtrysku i ciśnienia doładowania często podnoszą również temperaturę spalin.
• Uszkodzenia związane ze smarowaniem: Przegrzany olej traci zdolność smarowania i może ulegać koksowaniu.
• Zmęczenie materiału: Stale wysokie temperatury mogą powodować pęknięcia i uszkodzenia strukturalne.
• Przegrzewanie wskutek przeciwciśnienia spalin: Uszkodzone lub zatkane komponenty układu wydechowego zwiększają obciążenie cieplne.
• Skrócona żywotność: Powtarzające się przeciążenie cieplne znacznie skraca żywotność turbosprężarki.