Turbocompressor com defeito: As 9 causas mais comuns de danos e reparação de turbocompressores

As causas de um danos num turbocompressor podem ser múltiplas. Recomenda-se uma análise precisa da avaria do turbocompressor defeituoso para evitar gerar novos danos no turbocompressor num curto espaço de tempo após a reparação ou substituição do turbocompressor.

As 9 causas mais comuns de turbocompressores defeituosos são

1. Rolamento axial danificado e arruela de pressão do eixo da turbina
2. Rolamento principal danificado devido à diluição do óleo
3. Rolamento principal danificado devido a lubrificação insuficiente
4. Rolamento principal danificado devido a contaminação do óleo/corpos estranhos
5. Geometria da turbina danificada no lado do escape
6. Geometria da turbina danificada no lado do ar fresco
7. Danos por excesso de velocidade no veio da turbina e na caixa
8. Fuga de óleo no turbocompressor
9. Danos devido à temperatura excessiva dos gases de escape

Sugestões:

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Segue-se uma descrição detalhada das 5 causas mais comuns de danos em turbocompressores defeituosos e as medidas correspondentes para evitar novos danos no turbocompressor:

 

1. rolamento axial e arruela de pressão do eixo da turbina danificados

Descrição do dano: A chumaceira axial do veio da turbina é constituída por uma anilha de impulso feita de uma liga especial de cobre. Se a pressão no fluxo de gases de escape aumentar excessivamente durante o funcionamento, isto leva a uma carga e deslocamento do veio da turbina contra esta anilha axial. A certa altura, a pressão do óleo no sistema deixa de ser suficiente para separar as superfícies da chumaceira umas das outras, o que subsequentemente leva a danos na superfície do material da chumaceira. As superfícies danificadas provocam uma nova queda localizada da pressão do óleo, o que acelera o desenvolvimento dos danos. O aumento do atrito leva a uma queda na velocidade do turboalimentador, que se manifesta inicialmente em uma perda de potência e, posteriormente, na falha total do turboalimentador.

Causa: Na grande maioria dos casos, a contrapressão excessiva do escape é desencadeada por um filtro de partículas diesel entupido. Os canais finos do tecido filtrante do filtro de partículas podem ficar obstruídos com fuligem e depósitos, reduzindo significativamente a secção transversal que permite a passagem dos gases de escape. Esta redução provoca um aumento da pressão, que conduz à cadeia de danos acima descrita.

Antecedentes: O entupimento de um filtro de partículas, especialmente em veículos a diesel, pode ser causado por vários factores. Eis alguns possíveis factores desencadeadores:

• Viagens curtas: Os veículos a gasóleo tendem a produzir mais fuligem durante viagens curtas e a baixas temperaturas de funcionamento. Se o motor não atingir suficientemente a temperatura de funcionamento, isso pode levar a uma regeneração incompleta do filtro de partículas, o que, por sua vez, pode levar a bloqueios.
• Regeneração inexistente ou ineficaz: Os veículos a gasóleo modernos estão equipados com sistemas de regeneração do filtro de partículas, em que as temperaturas no sistema de escape são aumentadas para queimar os depósitos de fuligem. Se esta regeneração não funcionar corretamente ou não ocorrer com frequência suficiente, pode provocar um entupimento.
• Qualidade do combustível: Os contaminantes no combustível, tais como água ou partículas, podem afetar o filtro de partículas. A utilização de combustível de baixa qualidade pode levar à formação de depósitos no filtro.
• Mau funcionamento da recirculação dos gases de escape (EGR): Um funcionamento incorreto da recirculação dos gases de escape pode levar a que mais partículas de fuligem entrem na câmara de combustão, entupindo assim mais rapidamente o filtro de partículas.
• Bicos de injeção defeituosos: Se os injectores de combustível não estiverem a funcionar corretamente, isso pode levar a uma combustão incompleta do combustível, o que pode resultar num aumento da produção de fuligem e, consequentemente, num entupimento mais rápido do filtro de partículas.
• Idade e quilometragem do veículo: À medida que a idade e a quilometragem de um veículo aumentam, a probabilidade de entupimento do filtro de partículas pode aumentar, especialmente se a manutenção tiver sido negligenciada.
• Estilo de condução: Um estilo de condução particularmente agressivo, com acelerações e travagens frequentes, pode levar a um aumento da produção de fuligem e, consequentemente, a um entupimento mais rápido do filtro.
• Falta de ar: A falta de fornecimento de ar fresco ao motor pode levar a uma combustão incompleta e, assim, aumentar a produção de fuligem.

Recomendação de reparação ANTES de instalar um novo turbocompressor:

A reparação de um filtro de partículas diesel entupido pode variar consoante a gravidade do entupimento e as condições específicas do veículo. Aqui estão as abordagens mais comuns:

• Regeneração por ciclo de condução forçada: Os veículos a gasóleo modernos têm sistemas para regenerar automaticamente o filtro de partículas diesel. Se o filtro estiver ligeiramente obstruído, um ciclo de condução forçada na autoestrada ou numa estrada semelhante a velocidades mais elevadas pode ajudar a promover a combustão das partículas de fuligem e a regenerar o filtro.
• Limpeza por aditivos químicos: Existem aditivos químicos especiais que podem ser adicionados ao combustível para soltar os depósitos no filtro de partículas diesel. Estes aditivos podem ajudar a limpar o filtro e permitir uma melhor regeneração. É importante seguir as instruções do fabricante quando se utilizam estes aditivos.
• Sistemas de limpeza profissionais: Existem oficinas especializadas que oferecem sistemas de limpeza profissionais para filtros de partículas diesel. Estes sistemas podem limpar o filtro com ar comprimido, vibração ou outros métodos. É aconselhável que a limpeza seja efectuada por especialistas qualificados.
• Substituição do filtro de partículas diesel: Em alguns casos, um filtro de partículas diesel muito obstruído não pode ser limpo eficazmente e é necessário substituir o filtro. Esta opção é normalmente mais dispendiosa, mas permite restabelecer totalmente a função do filtro.
• Inspeção e reparação de componentes do sistema: É importante identificar e resolver as causas do entupimento do filtro. Isto pode incluir a verificação e reparação de componentes como a recirculação dos gases de escape (EGR) ou os injectores de combustível para garantir que o sistema de escape está a funcionar corretamente.

 

2. rolamento principal danificado devido à diluição do óleo

Descrição dos danos: As chumaceiras do veio da turbina são constituídas por discos de rolamento axiais e um emparelhamento de material radial para a chumaceira central do veio. Uma película constante de óleo fresco garante que os materiais dos rolamentos, feitos de uma liga especial de cobre, não entrem em contacto direto com a superfície do veio da turbina. Se esta película de óleo for interrompida ou perder as suas propriedades lubrificantes devido a alterações químicas ou contaminação no óleo do motor, isto leva ao contacto entre as superfícies do rolamento. Nas áreas afectadas ocorrem danos na superfície do material da chumaceira. As superfícies danificadas provocam uma nova queda localizada da pressão do óleo, acelerando o desenvolvimento dos danos. O aumento do atrito leva a uma queda na velocidade do turboalimentador, que inicialmente se manifesta em uma perda de potência e, posteriormente, na falha total do turboalimentador.

Causa: Nestes casos, os danos resultantes mostram sinais de lubrificação insuficiente do óleo do motor. Existem também outras causas de danos na chumaceira principal (por exemplo, contaminação no óleo ou falta de óleo), mas o tipo e a natureza do desgaste neste caso indicam uma falta de propriedades lubrificantes.

Antecedentes: A razão mais comum para a falta de propriedades lubrificantes é a diluição do óleo do motor. A diluição do óleo nos motores de combustão ocorre quando o combustível entra no óleo do motor e reduz a viscosidade do óleo. Nos motores de bico de bomba, as fugas nos assentos dos injectores dos elementos do bico de bomba são frequentemente a fonte de fugas de combustível para o circuito de óleo. Esta diluição do óleo do motor pelo gasóleo não lubrificante conduz a uma redução significativa das propriedades lubrificantes do óleo do motor a longo prazo e explica os danos correspondentes.

Em princípio, também se deve mencionar a falta de manutenção, que pode causar propriedades de lubrificação muito fracas do óleo do motor. Se os intervalos de mudança do óleo do motor não forem devidamente respeitados, as propriedades do óleo deterioram-se ao longo do período de utilização. Um óleo de motor claramente demasiado velho e, portanto, "gasto", também conduz a padrões de danos semelhantes.

Outras causas de diluição do óleo, embora menos comuns nos motores em causa, são

• Viagens curtas: As viagens curtas muitas vezes não dão ao motor tempo suficiente para atingir a temperatura de funcionamento. Um motor frio queima combustível de forma menos eficiente e o combustível não queimado pode entrar no óleo e causar diluição.
• Injectores defeituosos: Os injectores de combustível com defeito podem fazer com que o combustível não seja corretamente injetado na câmara de combustão, o que pode levar a uma combustão incompleta e a resíduos de combustível no óleo do motor.
• Regulador de pressão do combustível defeituoso: Um regulador de pressão de combustível defeituoso pode fazer com que a pressão do combustível no sistema de injeção seja demasiado elevada, o que pode levar a um volume de injeção excessivo e a uma maior probabilidade de combustível no óleo.
• Temporização incorrecta da injeção: A regulação incorrecta da ignição pode levar a uma combustão incompleta e contribuir para a fuga de combustível para o óleo do motor.
• Problemas no motor: Problemas mecânicos, tais como fugas nos vedantes da haste da válvula ou nos anéis do pistão, podem fazer com que o combustível entre na câmara de combustão e acabe por entrar no óleo do motor.
• Problemas com o sistema de ventilação do cárter: Um sistema de ventilação do cárter defeituoso ou sobrecarregado pode fazer com que os vapores de combustível entrem no cárter e se condensem no óleo do motor.
• Mau funcionamento da recirculação dos gases de escape (EGR): Um funcionamento incorreto do EGR pode levar a uma combustão incompleta e provocar a entrada de combustível no óleo do motor.
• Pressão excessiva de combustível: Uma pressão excessiva de combustível no sistema de injeção pode fazer com que o combustível entre na câmara de combustão e se acumule no óleo do motor.

Recomendação de reparação ANTES de instalar um novo turbocompressor:

Verifique cuidadosamente a causa da falta de propriedades lubrificantes do óleo do motor utilizando os pontos listados acima. Se houver suspeita de contaminação por gasóleo através dos assentos dos elementos do bico da bomba, recomendamos vivamente a utilização do nosso ponte bomba-bocal (ponte PDE) ou a nossa suporte de corpo PDE (suporte de reparação PDE).

Deve ser efectuada uma mudança completa do óleo e do filtro, de acordo com as instruções do fabricante, depois de a causa ter sido confirmada e eliminada através da substituição ou reparação dos componentes.

 

3. Rolamento principal danificado devido a lubrificação insuficiente

Descrição dos danos: A chumaceira do veio da turbina é constituída por discos de apoio axiais e por um emparelhamento radial de materiais para a chumaceira central do veio. Uma película constante de óleo fresco garante que os materiais da chumaceira, feitos de uma liga especial de cobre, não entram em contacto direto com a superfície do veio da turbina. Se esta película de óleo for interrompida ou perder as suas propriedades lubrificantes devido a alterações químicas ou contaminação no óleo do motor, isto leva ao contacto entre as superfícies do rolamento. Nas áreas afectadas ocorrem danos na superfície do material da chumaceira. As superfícies danificadas provocam uma nova queda localizada da pressão do óleo, acelerando o desenvolvimento dos danos. O aumento do atrito leva a uma queda na velocidade do turboalimentador, que inicialmente se manifesta em uma perda de potência e, posteriormente, na falha total do turboalimentador.

Causa: Nestes casos, os danos ocorridos indicam uma falta de fornecimento de óleo do motor à chumaceira. Existem também outras causas de danos na chumaceira principal (por exemplo, contaminação no óleo ou falta de propriedades de lubrificação do óleo do motor devido à entrada de combustível), mas o tipo e a natureza do desgaste neste caso indicam uma falta de fornecimento de óleo.

Antecedentes: As superfícies de apoio do turbocompressor, bem como todas as chumaceiras do próprio motor (árvores de cames, cambota, bielas, etc.), são alimentadas com um fluxo constante de óleo pela bomba de óleo durante o funcionamento normal, o que lhes confere as suas propriedades de deslizamento e de apoio. Parâmetros como a pressão do óleo, a quantidade de óleo e a viscosidade do óleo do motor são cruciais para o funcionamento sem desgaste destas áreas de grande tensão.

Muitas vezes, ocorrem aqui alguns problemas centrais, que também levam a que o fornecimento aos pontos de apoio seja prejudicado:

• Válvula de controlo da pressão do óleo avariada: Nos veículos modernos, é importante que a pressão e a quantidade de óleo estejam dentro de uma janela de funcionamento especificada com precisão. Para tal, as bombas de óleo dos veículos têm dispositivos de controlo especiais, que por vezes se baseiam em válvulas hidroeléctricas complexas e que podem falhar ou desviar-se dos seus parâmetros em casos individuais. Se, por exemplo, não houver pressão de óleo suficiente em todo o sistema devido a uma válvula de controlo que se desliga demasiado cedo, isto pode levar aos danos por esmerilamento nos pontos de apoio acima descritos.
• Bomba de óleo gasta: À semelhança dos danos causados por dispositivos de controlo defeituosos, uma bomba de óleo fundamentalmente gasta também pode ser a razão pela qual ocorrem flutuações na pressão e no fornecimento de óleo, o que, por sua vez, leva aos mesmos padrões de danos. Uma das razões para o desgaste das bombas de óleo pode ser a falta de manutenção do motor e, em particular, a ultrapassagem dos intervalos de mudança de óleo. A longo prazo, as propriedades lubrificantes reduzidas do óleo do motor causam desgaste nos impulsores da bomba de óleo, reduzindo assim o desempenho da bomba.
• Condutas de óleo bloqueadas/obstruídas: O fluxo de óleo é canalizado da bomba central através de várias linhas e canais dentro e à volta do motor para os pontos necessários. A contaminação do óleo faz com que as secções transversais destas linhas fiquem frequentemente apertadas devido a depósitos e bloqueios com partículas em suspensão. Devido ao desenvolvimento de calor extremo no turbocompressor, as linhas de alimentação e drenagem deste componente são particularmente afectadas. As linhas para o rolamento principal do turbocompressor são frequentemente obstruídas com carbono de óleo, o que leva a um fornecimento reduzido e a uma falta de pressão de óleo localizada. O dano ao rolamento descrito acima é uma conseqüência inevitável deste comprometimento da lubrificação. Por isso, é essencial substituir sempre as linhas de alimentação direta e de drenagem do turbocompressor como medida de precaução em caso de danos!
• Filtro de óleo obstruído/deslocado: Um problema que não deve ser negligenciado é o filtro de óleo entupido, o que significa que a quantidade necessária de óleo do motor não pode mais ser bombeada através do filtro e, portanto, para o sistema de circulação. A consequente falta de pressão do óleo leva aos danos acima descritos.

As razões para o entupimento dos filtros de óleo podem incluir

• Depósitos e contaminação: O principal objetivo do filtro de óleo é filtrar os contaminantes e as partículas do óleo do motor. No entanto, com o tempo, podem acumular-se depósitos, lamas ou aparas de metal no motor, entupindo o filtro de óleo e reduzindo a sua capacidade de filtragem.
• Formação de carbono no óleo: As temperaturas elevadas no motor podem levar à formação de carbono no óleo. Estes depósitos podem acumular-se no filtro de óleo e bloquear os seus poros, resultando numa permeabilidade reduzida.
• Envelhecimento do filtro: Os filtros de óleo têm uma vida útil limitada e, com o tempo, o meio filtrante pode ficar gasto ou entupido. Um filtro de óleo velho ou desgastado pode ficar obstruído mais rapidamente e perder a sua eficácia.
• Tipo de óleo incorreto: A utilização de um óleo de motor inadequado ou de má qualidade pode provocar o entupimento mais rápido do filtro de óleo. O óleo incorreto pode criar mais depósitos e lamas que entopem o filtro.
• Problemas no motor: Os problemas mecânicos no motor, como a abrasão dos componentes, podem levar a uma maior formação de partículas. Estas partículas entram então no sistema de óleo e podem entupir o filtro.
• Tamanho incorreto do filtro: A utilização de um filtro de óleo incorreto ou inadequado para o veículo pode causar problemas. Um filtro demasiado pequeno pode entupir-se mais rapidamente e não cumprir a sua função de forma eficaz.

Recomendação de reparação ANTES da montagem de um novo turbocompressor:

Uma verificação completa da causa da falta de pressão do óleo usando os pontos listados acima. Devido à frequência deste problema, recomendamos sempre a substituição de todas as linhas de alimentação e drenagem de óleo do motor para o turbocompressor como medida de precaução! Recomenda-se uma mudança completa do óleo e do filtro, de acordo com as especificações do fabricante, depois de a causa ter sido confirmada e eliminada através da substituição ou reparação dos componentes.

 

4. rolamento principal danificado devido a contaminação do óleo ou corpos estranhos

Descrição do dano: A chumaceira do veio da turbina é constituída por discos de rolamento axiais e uma combinação de materiais radiais que serve de chumaceira central para o veio. É utilizada uma película constante de óleo fresco para garantir que os materiais da chumaceira, constituídos por uma liga especial de cobre, não entram em contacto direto com a superfície do veio da turbina. Se esta película de óleo for interrompida ou perder as suas propriedades lubrificantes devido a alterações químicas ou contaminação no óleo do motor, isto pode levar ao contacto com as superfícies da chumaceira. Isto, por sua vez, leva a danos na superfície do material do rolamento nas áreas afectadas. As superfícies danificadas provocam uma nova queda localizada da pressão do óleo, o que acelera o desenvolvimento dos danos. O aumento do atrito leva a uma queda na velocidade do turboalimentador, que inicialmente se manifesta em uma perda de potência e pode, por fim, levar à falha total do turboalimentador.

Causa: Nestes casos, os danos resultantes mostram sinais de desgaste nas superfícies dos rolamentos devido ao contacto com corpos estranhos (ou seja, contaminação do óleo do motor). Outras causas podem também resultar em danos na chumaceira principal (por exemplo, falta de propriedades de lubrificação do óleo do motor devido à entrada de combustível ou a um fornecimento de óleo deficiente/interrupto), mas neste caso o tipo e a natureza do desgaste indicam a entrada de corpos estranhos.

Antecedentes: As superfícies de apoio do turbocompressor, bem como todas as chumaceiras do próprio motor (árvores de cames, cambota, bielas, etc.), são alimentadas com um fluxo constante de óleo pela bomba de óleo durante o funcionamento normal, o que lhes confere as suas propriedades de deslizamento e de apoio. Se este fluxo de óleo contiver partículas ou corpos estranhos, as superfícies das chumaceiras são atacadas por estes e podem perder as suas propriedades mecânicas, o que, em última análise, conduz à falha da chumaceira.

Existem várias fontes conhecidas de corpos estranhos ou partículas no óleo do motor:

• Depósitos de carbono no óleo: O fluxo de óleo da bomba central é canalizado através de várias linhas e canais dentro e à volta do motor para os pontos necessários. Devido às impurezas no óleo, existe frequentemente o risco de as secções transversais destas linhas ficarem estreitadas por depósitos e partículas em suspensão. As linhas de entrada e saída do turboalimentador são particularmente suscetíveis a tais bloqueios causados pelo chamado carbono do óleo, devido ao intenso calor gerado por este componente. Por um lado, isso pode prejudicar o fornecimento ao turboalimentador, mas, por outro lado, partes desse carbono de óleo também podem se desprender novamente durante a operação, sendo então arrastadas para os rolamentos e causando os danos descritos acima.
• Filtro de óleo danificado/desgastado: Outro ponto são os filtros de óleo defeituosos, que, em funcionamento normal, cumprem basicamente a tarefa de filtrar imediatamente quaisquer partículas em suspensão, partículas e corpos estranhos dissolvidos do óleo do motor. Se as propriedades do filtro forem inadequadas e os discos do filtro estiverem danificados ou perfurados, os corpos estranhos já não podem ser removidos de forma fiável do óleo. No caminho através das linhas de óleo, eles entram nos rolamentos do turboalimentador e causam os danos descritos acima.

Recomendação de reparação ANTES de instalar um novo turbocompressor:

Uma verificação completa da causa da falta de pressão do óleo usando os pontos listados acima. Devido à frequência deste problema, recomendamos sempre a substituição de todas as linhas de alimentação e drenagem de óleo do motor para o turbocompressor como medida de precaução! A Recomenda-se uma mudança completa do óleo e do filtro, de acordo com as especificações do fabricante, depois de a causa ter sido confirmada e eliminada através da substituição ou reparação dos componentes.

 

5. geometria da turbina danificada no lado do escape

Descrição dos danos: As lâminas do rotor da turbina no lado do escape apresentam danos consideráveis. Estas lâminas da turbina são postas em rotação pelo fluxo de gases de escape das câmaras de combustão e geram a velocidade necessária no veio principal do turbocompressor para comprimir o ar de admissão no seu lado de entrada. Em princípio, o lado de escape do turbocompressor é um componente sujeito a grandes esforços devido ao calor extremo gerado pelos gases de combustão. No entanto, os danos detectados no seu turbocompressor indicam claramente que os impulsores ou partes do mecanismo VTG foram danificados por corpos estranhos externos.

Causa: Vários cenários podem ser considerados como a causa dos danos causados por corpos estranhos. Em qualquer caso, o elemento danificado é uma peça feita de material comparativamente duro que pode entrar no fluxo de gases de escape e danificar a geometria da turbina ao atingir os impulsores.

Antecedentes: Quando o lado do escape de um turbocompressor é danificado, pode geralmente assumir-se que o corpo estranho responsável tem origem no interior do motor. Devido à geometria do compressor não danificado e à necessidade de passar pela câmara de combustão, é improvável que o corpo estranho tenha percorrido todo o trato do motor através da admissão. Por estas razões, devem ser consideradas fontes no interior do motor, em particular no coletor de escape, para a origem dos corpos estranhos.

Fontes possíveis:

• Quebra/fragmentos do coletor de escape: A causa mais comum de objectos estranhos são, de longe, as peças do coletor de escape. Contrariamente às suposições iniciais, os colectores de escape modernos não são normalmente feitos de metal sólido, mas são construídos em várias camadas. Devido à elevada carga térmica e ao ambiente de stress nesta área do sistema de escape, a corrosão e as fissuras ocorrem frequentemente no interior da parede do coletor. Se este processo continuar, peças individuais, lascas e fragmentos da parede do coletor podem ser arrastados pelo fluxo de gases de escape durante o funcionamento. Seu próximo caminho leva diretamente para a carcaça da turbina do turboalimentador, onde causam os danos à geometria da turbina descritos acima. Devido à frequência desta causa, recomendamos uma inspeção minuciosa do interior do coletor de escape sempre que o turbocompressor for substituído!
• Quebra/quebra das válvulas de escape: Muito mais raras, mas ainda assim conhecidas, são também as fracturas/quebras das válvulas de escape, que se podem misturar no fluxo de gases de escape de forma idêntica às peças do coletor.
• Componentes/depósitos da válvula EGR: A recirculação dos gases de escape utiliza uma unidade de válvula para assegurar que partes do fluxo de gases de escape possam ser reintroduzidas no processo de combustão. Desta forma, é possível que partes do mecanismo da válvula se soltem e entrem no fluxo de gases de escape. Os danos subsequentes na geometria da turbina são idênticos. Os depósitos que se formam frequentemente em toda a área do sistema podem também soltar-se em fragmentos e danificar as pás da turbina.

Recomendação de reparação ANTES de instalar um novo turbocompressor:

Uma verificação completa do a origem dos corpos estranhos usando os pontos listados acima. Em particular, a questão do interior do coletor danificado é um problema muito comum. Recomenda-se uma mudança completa do óleo e do filtro de acordo com as especificações do fabricante depois de a causa ter sido confirmada e eliminada através da substituição ou reparação dos componentes.

 

6. geometria da turbina danificada no lado do ar fresco

Descrição dos danos: As lâminas da roda do compressor no lado do ar fresco apresentam danos consideráveis. Estas pás da roda do compressor são postas em rotação pelo veio principal do turbocompressor e geram a velocidade necessária para comprimir o ar de sobrealimentação em conformidade. Os danos detectados no seu turbocompressor indicam claramente que os impulsores de alumínio foram danificados por corpos estranhos externos.

Causa: O veio da turbina do turbocompressor roda a mais de 100.000 rpm durante o funcionamento normal, para que o ar de admissão possa ser comprimido até à pressão de sobrealimentação necessária pelos impulsores no lado do compressor. Devido às propriedades do material e ao peso específico decisivo, o alumínio é geralmente utilizado como material para a roda do compressor. Se os mais pequenos corpos estranhos no fluxo de ar atingirem a roda do compressor, que está a rodar a alta velocidade, isto tem normalmente efeitos extremos no próprio material. Uma ampla gama de danos é conhecida, desde a deformação e lascamento até a quebra de uma ou mais palhetas diretrizes. Em qualquer caso, o turbocompressor perde a sua função devido ao próprio dano e ao desequilíbrio resultante de todo o eixo.

Antecedentes: Corpos estranhos podem entrar no trato de admissão de um motor de combustão de várias maneiras.

Eis algumas causas possíveis:

• Entrada de ar: Podem entrar objectos estranhos no trato de admissão através do processo normal de admissão de ar. Pode tratar-se de pó, folhas, insectos ou outras partículas presentes no ar ambiente.
• Fugas nos vedantes: As fugas no sistema de admissão, tais como vedantes com fugas nos pontos de ligação ou entre diferentes componentes de admissão, podem provocar a entrada de corpos estranhos no trato de admissão.
• Filtro de ar inferior: Um filtro de ar com manutenção deficiente ou inferior não consegue proteger eficazmente contra objectos estranhos. Se o filtro de ar estiver danificado ou sujo, as partículas maiores podem passar.
• Caixa do filtro de ar em falta ou danificada: Uma caixa de filtro de ar em falta ou danificada permite o acesso direto de objectos estranhos ao trato de admissão. Isto pode ser causado por acidentes ou por uma manutenção incorrecta.
• Tubos de admissão incorretamente montados ou danificados: Tubos de admissão incorretamente montados ou danificados podem resultar na entrada direta de corpos estranhos no trato de admissão.
• Partes ou partículas da própria conduta de ar: Clipes de fixação quebrados e peças de componentes do sistema, como sensores de fluxo de massa de ar e intercoolers, podem entrar no fluxo de ar, assim como elementos de sensores ou partículas de conectores ou guias de cabos.
• Peças da ventilação do cárter: Para obter o vácuo necessário no cárter durante o funcionamento, este é ligado à área de admissão do motor através de uma ligação de mangueira. Se os componentes, as guias das mangueiras ou as ligações do sistema de ventilação do cárter estiverem danificados, podem entrar lascas e partes dos mesmos no ar de admissão.

Recomendação de reparação ANTES de instalar um novo turbocompressor:

Verifique cuidadosamente a origem dos corpos estranhos usando os pontos listados acima. Todo o sistema de fornecimento de ar, desde o filtro, o intercooler e a tubagem até ao próprio turbocompressor, deve ser limpo com extremo cuidado e profundidade. Mesmo as partículas mais pequenas e, à primeira vista, inofensivas (papel/fita adesiva/espuma, etc.) podem causar danos enormes no veio da turbina aos regimes actuais do motor.

Uma mudança completa do óleo e do filtro, de acordo com as especificações do fabricante, deve ser efectuada depois de a causa ter sido confirmada e eliminada através da substituição ou reparação dos componentes.

 

7. danos por excesso de velocidade no veio da turbina e na carcaça

Descrição dos danos: A carcaça da turbina e do compressor, bem como os próprios impulsores, apresentam sinais de danos, indicando que o turbocompressor está a funcionar a uma velocidade demasiado elevada. Basicamente, ao fluir através do lado da turbina do turbocompressor, o ar de exaustão gera a velocidade necessária para o eixo principal, que pode então comprimir o ar fresco até a pressão de reforço necessária usando o rotor do compressor conectado. Tanto o lado da turbina de aço (desenvolvimento de calor) quanto o lado do compressor de alumínio (propriedades de massa) são expostos a condições extremas de operação. Velocidades de mais de 100.000 rpm são regularmente atingidas em operação normal e causam tensão extraordinária no eixo da turbina. As espessuras das paredes, as ligas e as tolerâncias dos superalimentadores modernos estão concentradas numa gama de fabrico muito estreita. Se os valores de velocidade permitidos forem excedidos, o resultado é um enorme dano consequente, muitas vezes combinado com a destruição completa do turboalimentador. No seu caso, foram encontradas indicações claras de que a velocidade de funcionamento segura tinha sido excedida. Marcas de esmerilhamento nos rotores na parte interna da carcaça, bem como palhetas-guia quebradas ou deformadas são uma visão comum aqui.

Causa: A velocidade máxima permitida do veio da turbina foi excedida e as forças resultantes danificaram partes da roda do compressor, da roda da turbina e o interior do compressor e da caixa de escape.

Antecedentes: A velocidade do turbocompressor depende de inúmeros factores.

No entanto, alguns pontos-chave podem ser resumidos:

• O ajuste VTG: O ajuste VTG (Variable Turbine Geometry - Geometria Variável da Turbina) regula a velocidade e o efeito do turboalimentador ajustando a posição das palhetas-guia no lado do escape. Se as peças deste ajuste se corroerem ou as próprias palhetas-guia se desgastarem, isto pode resultar numa velocidade do turbocompressor a ser regulada significativamente demasiado elevada.
• O lado da pressão da tubagem de ar de sobrealimentação: Se houver uma fuga nas tubagens de ar de sobrealimentação (orifício no refrigerador de ar de sobrealimentação/mangueira de ar de sobrealimentação danificada/ponto de ligação defeituoso), o sistema de controlo do turbocompressor pode tentar atingir a pressão de sobrealimentação necessária, apesar de o ar estar a sair nos pontos descritos. Isto pode fazer com que as rotações do motor subam acima do máximo permitido e provocar os danos descritos.
• Gestão do motor/chip tuning: Muitas vezes, os fornecedores terceiros obtêm aumentos de potência através da alteração do volume de ar de sobrealimentação ou da pressão de sobrealimentação. O aumento necessário na velocidade do turboalimentador para atingir o novo nível de volume/pressão de ar pode resultar no uso do turboalimentador fora dos limites de operação permitidos.

Recomendação de reparação ANTES de instalar um novo turbocompressor:

A causa das velocidades excessivas do turbocompressor, com base nos pontos descritos acima, deve ser realizada conscientemente. O software modificado do motor (chip tuning) é, de longe, a causa mais comum dos danos descritos acima. O software do motor e o funcionamento correto das unidades de controlo envolvidas têm de ser verificados!

Depois de confirmada a causa e eliminada através da substituição ou reparação dos componentes, deve ser efectuada uma mudança completa do óleo e do filtro, de acordo com as especificações do fabricante.

 

8. Fuga de óleo no turbocompressor

Descrição do dano: Um turboalimentador em perfeitas condições está sempre seco e não tem vestígios de óleo no lado do ar fresco ou do escape. Os mancais de um turboalimentador consistem em um mancal axial complexo com discos axiais usinados com precisão, feitos de materiais com ligas especiais, e um mancal radial do eixo do rotor que é exposto a velocidades extremamente altas e várias cargas térmicas. Se a lubrificação deste rolamento falhar porque o óleo não está disponível na quantidade correta ao ser pressionado para fora da carcaça do turboalimentador, o resultado será rapidamente a falha total.

Causa: Para garantir que este rolamento seja lubrificado adequadamente em todos os momentos, a quantidade de óleo entre o fornecimento de óleo antes do rolamento e o retorno de óleo após o rolamento deve estar em uma proporção definida com precisão. Se, por exemplo, o óleo do motor se acumular na linha de retorno de óleo porque não é possível drenar para o cárter de óleo por uma das razões listadas abaixo, o óleo do motor vazará para fora do turbocompressor, causando a falha total do rolamento do turbocompressor.

Antecedentes: Se houver fugas de óleo do turbocompressor, tal pode ser causado por várias fontes de erro:

• Ventilação do cárter: Se houver um defeito na ventilação do cárter, uma sobrepressão indesejável pode se formar rapidamente no cárter, o que significa que o óleo da linha de retorno do turboalimentador não drena de volta para o cárter, mas é pressionado para fora na partição da carcaça do turboalimentador pela pressão excessiva.
• Retorno de óleo: Se a linha de retorno do óleo do turbocompressor do seu veículo estiver bloqueada, o óleo do motor que deveria fluir de volta para o cárter de óleo através da linha de retorno após o armazenamento não pode ser drenado. Como o óleo de motor fresco da entrada está constantemente presente no rolamento através de uma redução com uma pressão definida, mas não pode ser drenado, o óleo de motor acumula-se cada vez mais até que finalmente escapa na divisão da caixa.
• Fuga interna de óleo: Um turbocompressor funciona com base no princípio da "vedação de pressão igual", o que significa que a pressão dos gases de escape e a pressão do ar fresco devem estar sempre na proporção correcta entre si para garantir uma vedação interna, de modo a que não haja fugas de óleo no rolamento axial. Se não for este o caso, por exemplo, devido à instalação de um intercooler com fugas, pode ocorrer uma fuga de óleo do lado do ar fresco.
• Nível de óleo demasiado elevado: Se o nível de óleo do motor estiver permanentemente muito alto, isso também pode resultar em vazamento de óleo pela linha de retorno do turboalimentador. Uma razão para um nível de óleo do motor excessivamente elevado pode ser, por exemplo: diluição do óleo com combustível devido a fugas nos elementos da bomba/bicos, um regulador de pressão do combustível defeituoso ou viagens curtas frequentes.

Recomendação de reparação ANTES de instalar um novo turbocompressor:

Determinar cuidadosamente a causa da fuga de óleo do turbocompressor utilizando os pontos descritos acima. Na maioria dos casos, existe um problema com o retorno do óleo para o cárter, razão pela qual é obrigatória uma verificação completa de todas as linhas de óleo antes da instalação de um novo turbocompressor.

Uma mudança completa do óleo e do filtro, de acordo com as especificações do fabricante, deve também ser efectuada depois de a causa ter sido confirmada e eliminada através da substituição ou reparação dos componentes.

 

9. danos devidos a uma temperatura excessiva dos gases de escape:

Descrição dos danos: Uma temperatura excessivamente alta dos gases de escape leva ao stress térmico, que por sua vez leva a danos nos componentes do turbocompressor. A carcaça dos gases de escape de um turbocompressor moderno é feita de materiais resistentes ao calor, como ferro fundido ou aço inoxidável. O projeto robusto da carcaça do gás de escape é crucial para garantir a durabilidade do turboalimentador sob as altas condições de operação. No entanto, se a temperatura dos gases de escape exceder os valores especificados, os materiais são sobrecarregados, resultando num defeito. 

Causa: Existem várias causas para uma temperatura dos gases de escape excessivamente elevada, desde uma mistura incorrecta de ar/combustível até pressões de impulso excessivamente elevadas ou componentes defeituosos no sistema de escape. Quanto mais ar estiver presente durante a combustão, mais elevada é a temperatura gerada durante este processo, o que resulta na ultrapassagem da temperatura dos gases de escape especificada.

Antecedentes: A temperatura excessiva dos gases de escape pode causar vários tipos de danos ao turbocompressor. Os tipos mais comuns de danos estão listados em detalhes abaixo:

• Manipulação do software do motor: Os aumentos de desempenho são muitas vezes obtidos por fornecedores terceirizados alterando o volume de ar de admissão ou a pressão de alimentação. O aumento necessário do volume de injeção e de ar fresco provoca inevitavelmente o aumento da temperatura dos gases de escape.
• Danos na lubrificação: As altas temperaturas dos gases de escape podem levar ao superaquecimento do óleo lubrificante, o que, por sua vez, prejudica a lubrificação. Se o óleo lubrificante do turbocompressor for sobreaquecido ou mesmo queimado, pode formar-se carbono de óleo que ataca os rolamentos do turbocompressor e resulta em falha total.
• Fadiga do materialTemperaturas constantemente elevadas podem levar a sinais de fadiga nos materiais do turbocompressor, especialmente se não tiverem sido concebidos para tais temperaturas. Isto pode levar a fissuras ou outros danos estruturais.
• Superaquecimento do turboalimentadorSe os componentes do sistema de escape estiverem defeituosos ou oferecerem pouca passagem, as temperaturas dos gases de escape também são demasiado elevadas, provocando o sobreaquecimento do turbocompressor, o que pode levar a uma diminuição do desempenho e a uma falha total.
• Redução da vida útil: A longo prazo, a exposição repetida a temperaturas elevadas dos gases de escape pode reduzir significativamente a vida útil do turbocompressor.

Recomendação de reparação ANTES de instalar um novo turbocompressor:

Verificar cuidadosamente a causa do aumento da temperatura dos gases de escape utilizando os pontos descritos acima. Em muitos casos, o software do motor foi manipulado ou os componentes do sistema de escape estão com defeito. Deve ser efectuada uma mudança completa do óleo e do filtro, de acordo com as especificações do fabricante, depois de a causa ter sido confirmada e eliminada através da substituição ou reparação dos componentes.

 

Conclusão sobre as 9 causas mais comuns de danos no turbocompressor:

Os danos nos turbocompressores podem ter muitas causas, mas, no entanto, os turbos defeituosos podem ser rastreados até aos 9 padrões de danos mais comuns. Deve ser efectuada uma análise precisa dos danos para evitar que o turbocompressor volte a falhar. É aqui que o 07eins verificação do turbo com uma análise detalhada da causa raiz. Depois de a causa ter sido identificada e eliminada, recomendamos turbocompressores novos e duplamente verificados para os motores Volkswagen VW T5 2.5 TDI. 07eins turbocompressores para motores VW T5 2.5 TDI devem ser utilizados.