Сегодня в двигателестроении применяются разные типы приводов для нагнетания воздуха. Исходя из этого, все устройства дополнительного наддува делятся на два типа: механические нагнетатели и турбонагнетатели. У каждого из них есть свои плюсы и минусы. Впрочем, если говорить о типичных поломках и ремонте турбин и механических центробежных нагнетателей, то проблемы у них будут очень схожими.
Турбокомпрессоры, как и центробежные нагнетатели, должны вращаться с очень высокой скоростью. При работе они очень сильно нагреваются. Отсюда – повышенные требования к качеству подшипникового узла, смазке деталей компрессора и отводу тепла. Если обеспечить все условия по качественной смазке турбины и правильному температурному режиму работы, то вывести её из строя может только неисправность в двигателе либо естественный износ.
Описать в нескольких словах рынок турбокомпрессоров невозможно. Можно лишь отметить, что российский рынок имеет свою специфику, которая зависит от географического расположения того или иного региона и структуры автомобильного парка в каждом регионе. Например, Дальний Восток больше предрасположен к японским производителям турбокомпрессоров Toyota, Mitsubishi, IHI. Центральная часть России более активно пользуется продукцией таких фирм как KKK, Schwitzer, Garret, Holset. В Сибири сформировался смешанный парк техники, поэтому, описывая рынок турбокомпрессоров сибирского региона, можно перечислить практически всех ныне существующих производителей турбин.
Турбокомпрессоры, как и центробежные нагнетатели, должны вращаться с очень высокой скоростью. При работе они очень сильно нагреваются. Отсюда – повышенные требования к качеству подшипникового узла, смазке деталей компрессора и отводу тепла. Если обеспечить все условия по качественной смазке турбины и правильному температурному режиму работы, то вывести её из строя может только неисправность в двигателе либо естественный износ.
Описать в нескольких словах рынок турбокомпрессоров невозможно. Можно лишь отметить, что российский рынок имеет свою специфику, которая зависит от географического расположения того или иного региона и структуры автомобильного парка в каждом регионе. Например, Дальний Восток больше предрасположен к японским производителям турбокомпрессоров Toyota, Mitsubishi, IHI. Центральная часть России более активно пользуется продукцией таких фирм как KKK, Schwitzer, Garret, Holset. В Сибири сформировался смешанный парк техники, поэтому, описывая рынок турбокомпрессоров сибирского региона, можно перечислить практически всех ныне существующих производителей турбин.
| На большинство моделей автотранспорта с турбонагнетатателями можно подобрать и альтернативные запчасти. К примеру, турбины на американские тягачи стоят порядка 120 тысяч рублей. Если же поставить аналоги некоторых комплектующих европейского производства, то можно снизить стоимость данной турбины в 2 раза. |
Сложности подбора
На одну и ту же модель автомобиля может устанавливаться до 5 разных видов турбокомпрессоров. При этом одна и та же модель турбокомпрессора может быть сделана в 4 разных вариантах, и установить на автомобиль турбину той же модели, но в другом варианте исполнения физически не представляется возможным. То есть в случае замены турбокомпрессора подобрать на рынке необходимую модель не так-то просто. Российский рынок продаж турбокомпрессоров ориентирован, как правило, на самые ходовые модели. Свободно приобрести новую турбину можно только в том случае, если она массово устанавливалась на наиболее популярную в вашем регионе технику. В противном случае узел приходится заказывать, и сроки поставки исчисляются неделями, а то и месяцами. Столь длительный простой машины, вкупе с высокой стоимостью узла, делает ремонт турбин одной из самых востребованных услуг. Для сравнения: стоимость ремонта турбокомпрессора составляет от 7 до 12 тысяч рублей, стоимость нового узла – от 22 до 130 тысяч рублей. На качественно выполненный ремонт дается полугодовая гарантия, реальный же ресурс отремонтированного узла составляет до 70-80% от ресурса нового, поэтому большинство потребителей задумываются о приобретении нового турбокомпрессора только в том случае, если восстановить «родной» узел невозможно.
Специалисты по ремонту этого оборудования с уверенностью заявляют, что большинство отказов турбонаддува вызвано проблемами вне турбокомпрессора! В соответствии с проведенными исследованиями, 90% неисправностей вызвано нарушением правил эксплуатации, а также неисправностями в двигателе. Наиболее распространенные виды поломок – течь масла, износ и разрушение деталей. Рассмотрим их более подробно.
Течи масла
Чаще всего масло начинает подтекать с обеих сторон турбокомпрессора. Причин появления течи много.
1. Длительная работа двигателя на холостом ходу приводит к образованию небольшого отрицательного давления в «улитках» турбины и компрессора, особенно между колесом компрессора и корпусом. Эта область отрицательного давления может создавать эффект высасывания масла из корпуса подшипников в «улитки».
2. Затруднительный слив масла. Он может быть вызван деформацией или загрязнением сливной масляной магистрали либо повышенным давлением в масляной системе двигателя, например из-за поломки редукционного клапана масляного насоса. При давлении более 5 бар масло начинает двигаться вдоль вала и может просачиваться через компрессионные кольца.
3. Загрязненный воздушный фильтр двигателя. Сопротивление при прохождении воздуха через фильтр увеличивается, в результате чего во время работы в корпусе компрессора образуется область пониженного давления, которая «высасывает» масло из корпуса подшипников.
4. Износ компрессионных колец. Нарушение сроков замены масла и фильтров приводит к накапливанию в масле твердых частиц, которые становятся абразивом, разрушающим поверхность соприкасающихся деталей. В данном случае из-за абразивного износа поверхностей нарушается герметичность компрессионных колец в месте соприкосновения с ротором, что приводит к протечкам масла из корпуса в «улитки».
Износ
Механический износ втулок, вала и колеса компрессора приводит к увеличению зазора между подшипником и поверхностью вала, при этом нарушается динамический баланс ротора турбокомпрессора. Это в свою очередь приводит к выходу из строя компрессионных колец, втулок и как следствие ведет к росту вибраций, что при определенных условиях может вызвать даже разрушение ротора. Причины быстрого износа банальны.
• Использование некачественного моторного масла либо масла, которое предназначено для использования только в атмосферных двигателях.
• Несвоевременная замена масла и фильтров.
• «Масляное голодание» турбины из-за загрязнения маслоподающей магистрали либо понижения давления. Следствием масляного голодания является сухое трение соприкасающихся деталей. Масляное голодание может быть вызвано не только неисправностями внутри двигателя, но и стилем эксплуатации. Например, резкое увеличение и снижение оборотов, а также повышенная нагрузка на холодный двигатель тоже может стать причиной недостаточного смазывания деталей компрессора.
• Некачественная очистка поступающего воздуха. Несвоевременная замена воздушного фильтра или подсос воздуха между воздушным фильтром и турбокомпрессором приводят к попаданию в компрессор частиц пыли и даже песка. Учитывая огромную скорость вращения колеса компрессора, попадание даже мельчайших частиц приводит к очень быстрому разрушению лопаток ротора. Попадание более крупных частиц может привести к мгновенному разрушению колеса компрессора и даже к поломке вала турбины. Неочищенный воздух помимо пыли содержит также мельчайшие частицы масла; смешиваясь, они постепенно налипают на лопатки компрессора, нарушая динамический баланс ротора и вызывая вибрацию и быстрый износ.
Повреждения деталей турбокомпрессора
Наиболее уязвимы в турбокомпрессоре такие детали как колесо, корпус подшипников, вал турбины и втулки подшипников. Некоторые причины поломок уже описаны выше, но есть и ещё несколько причин. Например, попадание в турбокомпрессор любого постороннего предмета, будь-то железная гайка, забытая при ремонте, или мелкий резиновый кусок патрубка? — неизбежно приводят к разрушению лопаток колеса турбины. Если же в компрессор попадает довольно крупная деталь, может сломаться и вал турбокомпрессора. Не менее распространенной причиной механических поломок является повышенная температура отработавших газов (перегрузка двигателя, неправильная работа топливной аппаратуры). Колесо турбины изготавливается из жаропрочного сплава, но даже он не может выдержать сильного превышения температуры. Лопатки «обгорают» и разрушаются. Перегрев вредит и компрессионным кольцам. При сильном нагреве они теряют упругость и начинают пропускать масло. Длительная работа при повышенной температуре может привести также к появлению трещин в корпусе подшипников и крышке турбины.
К счастью, технологии ремонта турбокомпрессоров на сегодняшний день уже отработаны и не представляют никаких сложностей. Однако если двигатель вашего грузовика начинает давать сбои, то не следует сразу снимать турбокомпрессор и нести его в ремонт. Попробуйте для начала исключить все другие возможные причины.
