Turbocompressor TDI avariado: As 9 causas mais comuns de avaria e reparação do turbocompressor
Turbocompressor TDI avariado: as 9 causas mais comuns
As causas de uma avaria no turbocompressor podem ser diversas. É fundamental fazer uma análise precisa da avaria do turbocompressor defeituoso, para que, após a reparação ou substituição, não volte a ocorrer uma avaria num curto espaço de tempo.
Neste artigo, mostramos os nove tipos de avarias mais comuns nos turbocompressores TDI, explicamos as possíveis causas técnicas e damos dicas sobre quais os componentes que devem ser verificados antes da instalação de um novo turbocompressor.
As 9 causas mais comuns de avarias nos turbocompressores
Clica na imagem de dano correspondente para ires diretamente para a descrição técnica, as possíveis causas e as medidas de verificação recomendadas.
Apoio axial e anilha de encosto
Danos causados por contrapressão excessiva dos gases de escape e carga axial no eixo da turbina.
Causa 2Danos nos apoios principais por diluição do óleo
A presença de combustível no óleo do motor reduz a viscosidade e a capacidade de lubrificação.
Causa 3Danos nos apoios principais por lubrificação insuficiente
Pressão de óleo demasiado baixa ou uma interrupção no fornecimento de óleo danificam as superfícies dos rolamentos.
Causa 4Óleo contaminado e corpos estranhos
As partículas no óleo do motor atacam a chumaceira de deslizamento do turbocompressor, que está sujeita a cargas elevadas.
Causa 5Geometria da turbina do lado dos gases de escape
Corpos estranhos provenientes do coletor de escape, do motor ou do sistema EGR danificam a roda da turbina.
Causa 6Roda do compressor do lado do ar fresco
Corpos estranhos no sistema de admissão colidem com a roda do compressor, que gira a alta velocidade.
Causa 7Danos causados por excesso de rotações
Um sistema de regulação defeituoso, fugas ou afinações podem fazer com que se ultrapasse a rotação máxima permitida.
Causa 8Fuga de óleo no turbocompressor
Problemas com o retorno de óleo, a ventilação do cárter ou as relações de pressão levam a fugas de óleo.
Causa 9Temperatura dos gases de escape demasiado elevada
A sobrecarga térmica danifica a carcaça, a lubrificação e a estrutura do material.
Analisar profissionalmente os danos no turbocompressor
Com o 07eins Turbo-Check realizamos uma análise e inspeção especializadas de turbocompressores avariados. Com base no quadro de danos, é mais fácil determinar o procedimento correto para a reparação e a substituição.
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Apoio axial e anilha de encosto do eixo da turbina danificados
Uma contrapressão dos gases de escape excessivamente elevada pode empurrar o eixo da turbina axialmente contra a anilha de encosto e danificar de forma permanente as superfícies de apoio do turbocompressor.
Descrição do dano
O rolamento axial do eixo da turbina é composto por uma anilha de apoio feita de uma liga especial de cobre. Se a pressão no fluxo de gases de escape aumentar excessivamente durante o funcionamento, isso provoca uma carga e um deslocamento do eixo da turbina contra essa anilha de apoio axial.
A partir de um certo ponto, a pressão do óleo no sistema já não é suficiente para separar as superfícies dos rolamentos. Isso provoca danos superficiais no material dos rolamentos.
As superfícies danificadas provocam localmente uma queda adicional da pressão do óleo, o que acelera o agravamento dos danos. O aumento do atrito leva, inicialmente, a uma diminuição da rotação do turbocompressor e a uma perda de potência, culminando mais tarde na avaria total do turbocompressor.
Contrapressão dos gases de escape demasiado elevada
Em muitos casos, o que provoca a contrapressão excessiva dos gases de escape é um filtro de partículas diesel entupido. Os canais finos no tecido do filtro podem ficar entupidos com fuligem e resíduos, reduzindo significativamente a secção transversal disponível para o fluxo dos gases de escape.
Esta restrição leva a um aumento da pressão no sistema de escape e, consequentemente, a uma maior carga axial no eixo da turbina.
Por que é que um filtro de partículas diesel pode entupir-se
- Viagens curtas: A baixas temperaturas de funcionamento, produz-se mais fuligem. O filtro não consegue regenerar-se completamente.
- Regeneração ausente ou ineficaz: Se a temperatura necessária dos gases de escape não for atingida, ficam resíduos de fuligem no filtro.
- Qualidade do combustível: Água, partículas ou combustível de má qualidade podem favorecer a formação de depósitos.
- Mau funcionamento do sistema de recirculação de gases de escape: Um sistema EGR com defeito pode aumentar a produção de fuligem.
- Injetores defeituosos: Uma combustão incompleta gera fuligem adicional.
- Idade do veículo e quilometragem: À medida que a quilometragem aumenta, o risco de acumulação de resíduos e desgaste também aumenta.
- Estilo de condução: Acelerações e travagens bruscas e frequentes podem aumentar a produção de fuligem.
- Falta de ar: A falta de ar fresco leva a uma combustão incompleta.
Recomendação de reparação
As medidas dependem do grau de obstrução e do veículo em questão.
- Regeneração forçada: Com um grau ligeiro de saturação do filtro, um ciclo de condução adequado ou uma regeneração feita na oficina podem ajudar.
- Limpeza química: Os produtos de limpeza específicos podem dissolver os resíduos, desde que sejam utilizados de acordo com as instruções do fabricante.
- Limpeza profissional: As oficinas especializadas limpam os sistemas DPF com métodos adequados.
- Substituição: Um filtro muito danificado ou que já não possa ser regenerado tem de ser substituído.
- Verificação do sistema: O sistema de recirculação de gases de escape (EGR), o sistema de injeção e outros componentes relacionados com os gases de escape têm de ser verificados para identificar a causa real.
Rolamentos principais danificados devido à diluição do óleo
Se o gasóleo entrar no óleo do motor, a viscosidade e a capacidade de lubrificação diminuem. Isto pode danificar especialmente os rolamentos do turbocompressor, que estão sujeitos a cargas elevadas.
Descrição do dano
O sistema de rolamentos do eixo da turbina é composto por discos de rolamento axial e um par de materiais radiais que formam o apoio central de deslizamento. Uma película constante de óleo fresco impede que os materiais dos rolamentos entrem em contacto direto com a superfície do eixo da turbina.
Se esta película de óleo for interrompida ou se o óleo do motor perder as suas propriedades lubrificantes devido a alterações químicas, as superfícies dos rolamentos entram em contacto. Isso provoca danos superficiais.
As superfícies danificadas provocam mais perda de pressão e aumento do atrito. A rotação do turbocompressor diminui até ocorrer perda de potência ou avaria total.
Lubrificação insuficiente
O quadro de avaria aponta para uma capacidade lubrificante insuficiente do óleo do motor. Isto acontece com especial frequência devido à entrada de combustível e à consequente diluição do óleo do motor.
Como ocorre a diluição do óleo
A diluição do óleo ocorre quando o combustível entra no óleo do motor e reduz a sua viscosidade. Nos motores com injetores do tipo injetor-bomba, uma possível fonte são as sedes dos injetores com fugas ou as juntas dos elementos do sistema injetor-bomba.
O gasóleo, que não tem capacidade lubrificante suficiente, reduz o desempenho lubrificante do óleo do motor. A longo prazo, isso pode danificar as chumaceiras de deslizamento do turbocompressor, que estão sujeitas a cargas elevadas.
Intervalos de troca de óleo demasiado longos também podem reduzir significativamente a capacidade de lubrificação do óleo do motor.
Possíveis causas da diluição do óleo
- Viagens curtas: O combustível não queimado pode entrar no óleo se o motor estiver constantemente frio.
- Injetores defeituosos: Uma combustão incompleta favorece a entrada de combustível.
- Regulador de pressão de combustível avariado: Uma pressão demasiado elevada pode levar a uma injeção excessiva.
- Momento de injeção incorreto: Uma injeção defeituosa pode piorar a qualidade da combustão.
- Problemas no motor: Anéis de pistão gastos ou outros danos mecânicos podem facilitar a entrada de combustível.
- Ventilação do cárter: Um sistema com avaria pode favorecer a presença de vapores de combustível e condensado no óleo.
- Avaria no sistema EGR: Uma combustão incompleta pode aumentar a carga de combustível.
- Pressão excessiva do combustível: Uma pressão do sistema demasiado elevada pode causar uma quantidade de injeção excessiva.
Recomendação de reparação
A causa da falta de capacidade lubrificante tem de ser completamente verificada e eliminada.
Se houver suspeita de mistura de gasóleo através das sedes ou das juntas dos elementos injetor-bomba, recomendamos a verificação e a reparação adequada da área do injetor-bomba.
Dependendo do motor, podem ser considerados a 07eins Ponte PDE ou o 07eins Suporte do corpo do injetor-bomba como opções.
Após a reparação, é necessário fazer uma troca completa de óleo e do filtro, de acordo com as especificações do fabricante.
Rolamentos principais danificados devido à falta de lubrificação
Se a pressão ou a quantidade de óleo não chegarem de forma fiável aos rolamentos do turbocompressor, a película lubrificante de suporte rompe-se e as superfícies dos rolamentos entram em contacto direto.
Descrição do dano
O rolamento do eixo da turbina é lubrificado por um fluxo constante de óleo do motor. Se esta película de óleo for interrompida, as superfícies dos rolamentos entram em contacto direto.
Isso provoca marcas de atrito e danos na superfície. O atrito aumenta, a pressão do óleo continua a baixar localmente e os danos agravam-se cada vez mais rapidamente.
Falta de abastecimento de óleo
O quadro de danos indica uma falta de lubrificação no rolamento do turbocompressor. A pressão do óleo, a quantidade de óleo e a viscosidade do óleo do motor são fatores decisivos.
Causas frequentes de lubrificação insuficiente
- Válvula reguladora de pressão de óleo com defeito: Uma válvula de regulação com defeito não consegue garantir a pressão de óleo necessária de forma contínua.
- Bomba de óleo desgastada: O desgaste pode causar oscilações na pressão do óleo e no caudal.
- Canais de óleo entupidos: Os resíduos e o carbono do óleo podem estreitar as condutas e os canais.
- Filtros de óleo entupidos: Um filtro entupido pode reduzir o fluxo de óleo.
Por que é que os filtros de óleo podem entupir
- Depósitos e sujidade: Lama, limalhas metálicas e partículas acumulam-se no meio filtrante.
- Formação de depósitos carbonizados de óleo: As temperaturas elevadas podem fazer com que o óleo do motor se carbonize.
- Envelhecimento do filtro: O meio filtrante perde eficácia à medida que o tempo de utilização aumenta.
- Tipo de óleo incorreto: Um óleo do motor inadequado pode favorecer a formação de resíduos e lama.
- Problemas mecânicos do motor: O desgaste aumenta a quantidade de partículas no circuito de óleo.
- Tamanho incorreto do filtro: Um filtro inadequado pode ter capacidade ou caudal insuficientes.
Recomendação de reparação
A causa da falta de pressão de óleo tem de ser investigada a fundo. Todas as tubagens diretas de alimentação e retorno de óleo do turbocompressor devem, após uma avaria deste tipo, ser inspecionadas com especial cuidado e, se necessário, substituídas.
Depois de resolver a causa, é preciso fazer uma troca completa de óleo e do filtro, seguindo as instruções do fabricante.
Rolamentos principais danificados devido à contaminação do óleo ou a corpos estranhos
Partículas em suspensão, resíduos metálicos ou resíduos de carbono do óleo podem entrar no sistema de rolamentos de precisão do turbocompressor através do fluxo de óleo e danificar as superfícies de deslizamento.
Descrição do dano
Se o fluxo de óleo contiver partículas ou corpos estranhos, estes podem danificar as superfícies de apoio precisas do turbocompressor. As superfícies ficam danificadas e perdem as suas propriedades de deslizamento e de apoio.
A avaria leva a um aumento do atrito, a uma diminuição da rotação do turbocompressor e, por fim, à falha do rolamento.
Corpos estranhos no óleo do motor
O quadro de desgaste indica a presença de corpos estranhos ou partículas em suspensão no óleo do motor. Estes podem entrar no circuito de óleo devido a filtros danificados, resíduos de carbono ou desgaste mecânico.
De onde podem vir os corpos estranhos
- Depósitos de carbonização do óleo: Os resíduos nas condutas podem soltar-se e entrar nos rolamentos junto com o fluxo de óleo.
- Filtro de óleo avariado ou gasto: Os meios filtrantes danificados já não conseguem reter as partículas de forma fiável.
- Desgaste mecânico: Componentes do motor desgastados podem introduzir partículas metálicas no circuito de óleo.
- Óleo do motor contaminado: A manutenção inadequada ou sistemas de enchimento sujos podem introduzir corpos estranhos.
Recomendação de reparação
O circuito de óleo, o filtro, o cárter de óleo e as tubagens de alimentação e retorno do turbocompressor têm de ser cuidadosamente verificados e limpos.
Depois de resolver a causa, é preciso fazer uma troca completa de óleo e do filtro. Se estiver muito sujo, pode ser preciso fazer uma limpeza mais profunda do circuito de óleo.
Geometria da turbina danificada no lado dos gases de escape
Corpos estranhos duros no fluxo de gases de escape podem colidir com a roda da turbina em rotação rápida ou com o mecanismo VTG e causar danos materiais consideráveis.
Descrição do dano
As pás da roda da turbina, do lado dos gases de escape, apresentam danos. Devido às elevadas rotações, mesmo pequenos corpos estranhos podem causar danos materiais consideráveis.
A imagem dos danos indica que entraram corpos estranhos duros no fluxo de gases de escape e colidiram com a roda da turbina ou com o mecanismo VTG.
De onde podem vir os corpos estranhos
- Fragmentos do coletor de escape: A corrosão e a formação de fissuras podem fazer com que partes da parede interna do coletor se soltem.
- Fragmentos das válvulas de escape: Peças danificadas das válvulas podem entrar no fluxo de gases de escape.
- Componentes do sistema EGR ou depósitos: Peças do mecanismo das válvulas ou depósitos sólidos podem soltar-se.
Recomendação de reparação
É preciso identificar completamente a origem dos corpos estranhos. Em particular, o interior do coletor de escape deve ser inspecionado minuciosamente sempre que houver danos deste tipo no turbocompressor.
Só depois de eliminar a causa é que se pode instalar um novo turbocompressor.
Geometria da turbina danificada no lado do ar fresco
Mesmo os corpos estranhos mais pequenos no sistema de admissão podem, a altas rotações do turbocompressor, deformar, rachar ou destruir completamente a roda do compressor de alumínio.
Descrição do dano
As pás da roda do compressor, do lado do ar fresco, estão danificadas. A roda do compressor é geralmente feita de alumínio e gira a uma velocidade muito elevada durante o funcionamento.
Mesmo pequenos corpos estranhos que atinjam a roda do compressor em rotação podem causar deformações, lascas e quebras. O desequilíbrio resultante pode destruir completamente o turbocompressor.
Como é que os corpos estranhos entram no sistema de admissão
- Corpos estranhos no ar de admissão: Pó, folhas, insetos ou outras partículas podem ser aspirados.
- Ligações com fugas: As fugas deixam entrar ar não filtrado no sistema.
- Filtro de ar de má qualidade ou danificado: O filtro já não retém as partículas de forma fiável.
- Caixa do filtro de ar danificada: Corpos estranhos podem entrar diretamente no sistema de admissão.
- Tubos de admissão danificados: Peças partidas ou aberturas podem permitir a entrada de corpos estranhos.
- Peças do sistema de condução de ar: Clips, componentes de sensores ou fragmentos de plástico podem soltar-se.
- Ventilação do cárter: Componentes ou tubagens danificados podem deixar entrar corpos estranhos no sistema de admissão.
Recomendação de reparação
Todo o circuito de ar, desde o filtro de ar, passando pelo intercooler e pela tubagem, até ao turbocompressor, tem de ser cuidadosamente verificado e limpo.
Mesmo as partículas mais pequenas de papel, fita adesiva, plástico ou espuma podem causar danos graves às altas rotações.
Danos por excesso de rotações no eixo da turbina e na carcaça
Se a rotação admissível do turbocompressor for excedida, a roda do compressor, a roda da turbina, o eixo e a carcaça podem ficar danificados devido a forças centrífugas extremas.
Descrição do dano
A roda da turbina, a roda do compressor e a carcaça apresentam danos que indicam que a rotação admissível do turbocompressor foi excedida.
Sinais típicos são marcas de atrito nas paredes internas da carcaça, bem como pás deformadas ou partidas.
Por que é que o turbocompressor gira a um regime demasiado elevado
- Ajuste do VTG: A corrosão ou o desgaste podem fazer com que o sistema de regulação deixe de limitar corretamente o turbocompressor.
- Fuga no circuito do ar de sobrealimentação: Em caso de perda de pressão, o sistema de regulação tenta compensar a falta de pressão de sobrealimentação aumentando a rotação.
- Gestão do motor e chip tuning: Uma pressão de sobrealimentação elevada ou curvas características alteradas podem fazer com que o turbocompressor funcione fora dos seus limites de segurança.
Recomendação de reparação
O sistema de regulação VTG, o sistema de ar de sobrealimentação, os sensores de pressão, o sistema de vácuo e o software do motor têm de ser cuidadosamente verificados.
Deve-se ter especialmente em conta uma alteração no software do motor, sobretudo se o turbocompressor tiver sido danificado repetidamente devido a excesso de rotações.
Fuga de óleo no turbocompressor TDI
Se o óleo lubrificante não conseguir fluir livremente do turbocompressor de volta para o cárter, pode sair do turbocompressor pelo lado do ar fresco ou dos gases de escape.
Descrição do dano
Um turbocompressor em perfeito estado técnico não deve apresentar vestígios anormais de óleo no lado do ar fresco nem no lado dos gases de escape.
Para que o rolamento seja lubrificado de forma fiável, a entrada e o retorno de óleo têm de funcionar numa proporção equilibrada. Se o óleo não conseguir fluir livremente de volta para o cárter, acumula-se uma pressão de óleo demasiado elevada na caixa do turbocompressor.
Por que é que sai óleo do turbocompressor
- Ventilação do cárter: Uma avaria pode causar sobrepressão no cárter e dificultar o retorno do óleo.
- Tubo de retorno de óleo entupido: O óleo do motor não consegue escoar para o cárter com a rapidez necessária.
- Condições de pressão desfavoráveis: Relações de pressão incorretas no lado do ar fresco ou dos gases de escape podem favorecer a fuga de óleo.
- Nível do óleo demasiado alto: Um nível de óleo do motor constantemente demasiado alto pode dificultar o retorno.
- Diluição do óleo: A entrada de combustível pode aumentar o nível do óleo e piorar a lubrificação.
Recomendação de reparação
É preciso determinar completamente a causa da fuga de óleo. É preciso verificar cuidadosamente, sobretudo, o retorno de óleo, a ventilação do cárter, o nível de óleo do motor e o sistema de ar de sobrealimentação.
Só se pode instalar um turbocompressor novo depois de garantir que o óleo escorre livremente para o cárter.
Danos causados por temperatura excessiva dos gases de escape
Uma temperatura dos gases de escape constantemente excessiva sobrecarrega a caixa do turbocompressor, os rolamentos, o óleo lubrificante e a estrutura do material muito além das condições de funcionamento previstas.
Sobrecarga térmica do turbocompressor
Uma temperatura dos gases de escape constantemente excessiva sobrecarrega a caixa do turbocompressor, os rolamentos, o óleo lubrificante e a estrutura do material.
Se as cargas térmicas ultrapassarem os limites previstos, podem ocorrer fissuras, fadiga do material, formação de depósitos de carbonização do óleo e uma avaria total do turbocompressor.
Por que é que a temperatura dos gases de escape fica demasiado alta
- Manipulação do software do motor: Maiores quantidades de injeção e pressões de sobrealimentação costumam também aumentar a temperatura dos gases de escape.
- Danos relacionados com a lubrificação: O óleo sobreaquecido perde a capacidade de lubrificação e pode carbonizar.
- Fadiga do material: Temperaturas elevadas prolongadas podem causar fissuras e danos estruturais.
- Sobreaquecimento devido à contrapressão dos gases de escape: Componentes avariados ou entupidos no sistema de escape aumentam a carga térmica.
- Vida útil reduzida: A sobrecarga térmica repetida reduz significativamente a vida útil do turbocompressor.
Recomendação de reparação
É preciso verificar o software do motor, o sistema de injeção, a regulação da pressão de sobrealimentação, o sistema de escape e o filtro de partículas diesel.
Depois de resolver a causa, é preciso fazer uma troca completa de óleo e do filtro, bem como uma verificação cuidadosa de todos os componentes sujeitos a cargas térmicas.
A causa determina a durabilidade do novo turbocompressor
Os danos no turbocompressor podem muitas vezes ser atribuídos a padrões típicos de danos. No entanto, o importante não é só substituir o turbocompressor avariado, mas identificar completamente a causa técnica original.
O abastecimento de óleo, o retorno de óleo, a conduta de ar, o circuito de gases de escape, o DPF, a gestão do motor e o sistema de injeção têm de ser cuidadosamente verificados, dependendo do quadro de avaria.
O 07eins Turbo-Check ajuda na análise profissional do turbocompressor avariado e na classificação do quadro de danos.
Primeiro, descobre a causa; depois, repara como deve ser
Com uma análise de danos bem fundamentada, dá para evitar que um turbocompressor novo volte a ficar danificado por causa de uma avaria não detetada.
