Механические повреждения турбокомпрессора

Турбокомпрессоры позволили дизелям достичь мощности бензиновых двигателей. В настоящее время благодаря им могут работать небольшие, сверхмощные бензиновые агрегаты, построенные по принципам уменьшения размеров. К сожалению, турбина – это не только радость большой мощности двигателя. Это еще один компонент, который выходит из строя и также быстро ломается при неправильной эксплуатации.

Очень часто возникают механические повреждения турбокомпрессоров, которые разрушительно действуют на эту часть оборудования двигателя. Новые турбины дорогие, к счастью, сейчас в стране есть много специализированных компаний, которые занимаются регенерацией турбин. После замены использованных комплектующих на элементы хорошего качества, после пескоструйной обработки корпуса и проведения испытаний на герметичность оборудование работает как новое. Стоит только помнить о необходимости проверки состояния узла, тесно взаимодействующего с турбиной, то есть интеркулера (охладителя наддувочного воздуха).

Несколько слов о турбине
Турбокомпрессор – это устройство с довольно простой конструкцией, но работающее в очень сложных условиях. Турбина установлена на выпускном коллекторе. Это потому, что её ротор приводится в движение выхлопными газами. Турбина движется со скоростью 200000 об/мин, а иногда и больше. Ротор компрессора с приводом от выхлопных газов соединен валом с ротором турбины. Он сжимает воздух, всасываемый через впускной коллектор. Оба ротора работают в корпусе турбины, вращаясь благодаря использованию подшипников скольжения и упорного подшипника. В корпусе также есть канал, через который впрыскивается моторное масло. Его задача, как и в случае с двигателем автомобиля – смазывать турбину и отводить от неё тепло. Сжатый воздух охлаждается интеркулером. Больше воздуха увеличивает мощность двигателя и снижает выбросы выхлопных газов без увеличения рабочего объема двигателя. В результате в настоящее время в основном в Европе используются двигатели меньшего размера, например, бензиновый агрегат объемом один литр способен развивать мощность в 100 л. с.

В этой статье проигнорируем рациональность уменьшения размеров двигателей, а сосредоточимся только на самих турбинах.

Из любопытства стоит добавить, что некоторые автомобильные концерны работают над турбокомпрессорами, которые будут приводиться в действие не выхлопными газами, а электродвигателями. Это значительно снизит их рабочую температуру.

Почему, несмотря на простую конструкцию и небольшие размеры, турбины такие дорогие (новые могут стоить несколько десятков тысяч рублей)? Прежде всего потому, что они изготовлены из очень дорогих материалов, выдерживающих большие нагрузки и очень высокие температуры – даже до 1000°C. Например, валы турбонагнетателя, соединяющие роторы компрессора с роторами турбины, изготовлены из хромониколь-вольфрамового сплава.

Механическое повреждение турбокомпрессоров
В некоторых автомобилях турбокомпрессоры без сбоев выдерживают до трехсот тысяч километров пробега. В других они выходят из строя после десятков тысяч. Все зависит от того, как устройство эксплуатируется. Очень важны два основных мероприятия – своевременная (желательно как можно чаще) замена воздушного фильтра и своевременная замена моторного масла с масляным фильтром. Кроме того, необходимо не забыть выключить двигатель в течение тридцати секунд перед запуском (чтобы масло попало в турбину) и охладить его в течение тридцати секунд перед выключением двигателя (то есть просто холостым ходом двигателя).

Есть два типа механических повреждений турбокомпрессоров. Первый – грязь попадает в турбину либо через изношенный воздушный фильтр, либо через некачественный фильтр. Это могут быть частицы грязи, песчинки или другие инородные тела. Даже миниатюрный компонент вызывает серьезные повреждения, если попадает внутрь турбины и начинает вращаться со скоростью двести тысяч оборотов в минуту. Небольшая песчинка повреждает лопасти ротора компрессора, они могут погнуться или даже потрескаться.

Иногда в результате разгильдяйства автовладельца или автослесаря в систему впуска может попасть гайка или болт, оставленные при ремонте (например, сборке расходомера воздуха). Если песчинка может повредить колесо турбины, легко представить, какие повреждения может нанести кусок металла гораздо большего размера.

Второй вид механических повреждений турбокомпрессоров связан с плохим техническим состоянием приводного агрегата. В этом случае выходит из строя второй ротор, приводимый в движение выхлопными газами. Если двигатель находится в плохом техническом состоянии, вместе с выхлопными газами в ротор могут попасть осколки перегоревших свечей накаливания, клапанов, колец, поршней и т. д. Они серьезно повредят ротор. Аналогичная ситуация происходит с нагаром из камеры сгорания. Также он разрушительно действует на ротор.

Нагар
Но не только в старых и вышедших из строя агрегатах происходит механическое повреждение турбин. Нагар часто встречается в современных бензиновых двигателях уменьшенного размера. Нагар появляется на штоках клапанов (а также на впускном коллекторе). Помимо турбин, он также разрушает сажевые фильтры, катализаторы, поршневые кольца и клапаны рециркуляции выхлопных газов системы рециркуляции выхлопных газов.

Вывод
В продаже есть как новые турбокомпрессоры, так и устройства после восстановления. Стоит соблюдать правила, позволяющие максимально продлить технический ресурс турбокомпрессоров. Благодаря этому удастся избежать многих ненужных трат.

Так же на нашем сайте вы можете ознакомиться с Ремонтом турбокомпрессора дизельного двигателя