Схема работы турбонаддува
Как только вы завели двигатель, начинает работать масляный насос. Масло по системе каналов под давлением поступает на подшипники турбонаддува, и вал начинает вращаться на масляном клине. При этом свою порцию масла получает и упорный подшипник. Чем больше обороты двигателя, тем больше масла поступает на вал турбины и его подшипники. Эти подшипники изготовлены из специально подобранных материалов, для них выбраны оптимальные зазоры. При меньших зазорах возникает опасность подклинивания подшипников при тепловом расширении. При больших - опасность срыва масляного клина и работы в условиях полужидкостного трения, к тому же возникает перекос вала и идёт интенсивный износ уплотнительного кольца. Поскольку зазоры в парах вал - подшипник, подшипник - корпус очень малы и соизмеримы с размерами ячеек масляного фильтра, то следует помнить о чистоте масла и состоянии масляного фильтра.
Причины поломок турбонаддува
Долговечность подшипников скольжения, в отличие от подшипников качения, не зависит в такой мере от частоты вращения. Коэффициент трения у правильно рассчитанных и работающих в условиях жидкостной смазки подшипников скольжения равен 0,001-0,005. Однако, при неблагоприятных условиях работы (высокая вязкость масла, высокие окружные скорости, малые зазоры) коэффициент трения достигает 0,1-0,2, что приводит к снижению оборотов турбонаддува, а следовательно, и снижению его эффективности и повышению нагарообразования из-за повышения теплоотвода. Подшипники скольжения надёжно работают при температуре не более 150 градусов С. При более высоких температурах возникает опасность разрыва масляного слоя в результате разжижения масла. Кроме того, при высоких температурах обычные минеральные масла быстро окисляются и теряют свои смазочные свойства. При полужидкостной смазке непрерывность масляного слоя нарушена, и поверхности вала и подшипника на участках большей или меньшей протяжённости соприкасаются своими микронеровностями. При граничной системе смазки поверхности вала и подшипников соприкасаются полностью или на участках большой протяженности, разделительный масляный слой здесь вообще отсутствует.
Пока двигатель вращается, и масляный насос создает давление, исправный турбонаддув работает нормально. Но рано или поздно вы заглушите двигатель, он остановится, остановится и масляный насос, давление масла в системе мгновенно упадет до нуля, а вал с крыльчатками, который имеет приличный вес и вращается с очень большой скоростью, мгновенно остановиться не сможет. Но масляного клина уже нет. Возникает полужидкостная смазка, переходящая в граничную. В тяжело нагруженных подшипниках возникает перегрев, расплавление, схватывание и заедание подшипника. Плюс грязное масло, и в результате идет интенсивный износ. А допустимый износ подшипников составляет 0,03-0,06 мм в зависимости от модели турбонаддува. Выводы делайте сами.
Это одна из проблем, возникающих в ходе работы турбонаддува. Для того, чтобы она не стала основной, во-первых, вовремя меняйте масло и масляный фильтр. Во-вторых, используйте только масло, предназначенное для двигателей, оборудованных турбонаддувом, которое несложно выбрать среди большого числа существующих хороших масел. Но в дороге всякое может случиться, и если вам пришлось залить неизвестное масло, то не гоните, двигайтесь потихоньку. Двигатель это масло переживёт, а вот турбонаддув - не обязательно. Приехав, домой, сразу же смените масло и масляный фильтр.
И, наконец, третье, самое главное условие нормальной работы турбонаддува. В жизни турбонаддува есть два самых ответственных момента: запуск двигателя и его остановка. При запуске холодного двигателя масло в нём имеет высокую вязкость, оно с трудом прокачивается по зазорам; ещё не установились тепловые зазоры; нагрев разных деталей турбонаддува, а, следовательно, и тепловое расширение, идут с разной скоростью. Поэтому не спешите, дайте двигателю и турбонаддуву прогреться. Если вам надо остановиться, никогда не глушите двигатель сразу. В зависимости от режима езды дайте ему поработать на холостом ходу 2-5 минут (зимой можно дольше). За это время вал турбины снизит обороты до минимальных, а детали, непосредственно соприкасающиеся с выхлопными газами, плавно остынут. В процессе работы крыльчатка турбины и вал сильно нагреваются. Масло, поступающее для смазки подшипников, нагнетается с большой интенсивностью и успевает снять нагрев с вала, не успев перегреться само.
При резкой остановке двигателя прокачка масла прекращается, раскалённая крыльчатка турбины отдаёт большую часть тепла валу, и масляная плёнка, покрывающая детали, разогревается до температуры горения. Идёт интенсивное нагарообразование в районе уплотнительного кольца и несколько меньшее - в районе подшипников и на внутренних поверхностях корпуса турбонаддува. Спасает только то, что масло, предназначенное для таких двигателей, изначально рассчитано на более высокие температуры, чем обычное. Но и оно имеет свои пределы. Владельцам автомобилей Nissan следует помнить, что в этих автомобилях турбонаддувы работают в более напряжённом тепловом режиме, чем, например, у автомобилей Toyota. Значительно облегчает жизнь и продлевает срок службы турбонаддуву турботаймер. Он установлен не на всех автомобилях, но эта функция есть во многих охранных сигнализациях.
Приведём пример из практики. Отремонтированный турбонаддув, отработав 6000 км без всяких замечаний, вдруг резко заверещал. Дело было зимой, в морозы. Как рассказывал хозяин машины, он спешил, поэтому, выехав из Арсеньева во Владивосток (путь неблизкий), всю дорогу гнал, сколько можно, благо машина и дорога позволяли. Приехал домой, поставил машину на стоянку, сразу же заглушив двигатель. На улице мороз далеко за 20 градусов С. Утром завёл - резкий, неприятный металлический вой турбонаддува. Оказалось, что от резкого перепада температур чугунная улитка турбины деформировалась, и крыльчатка стала её задевать. Под увеличительным стеклом на подшипниках отчётливо просматривались следы станочной обработки, износ отсутствовал. После замены улитки турбонаддув работал без замечаний.
Это был турбонаддув фирмы Toyota СТ-20, двигатель 2LT. Аналогичные случаи были и на других турбонаддувах этой фирмы - СТ-9, СТ-12. Но может возникнуть ситуация ещё хуже, когда от перепадов температур и старости возникает трещина в конце кольцевого канала улитки турбины. Распространяясь дальше, она может привести к разрыву окна байпасного клапана и, в результате, к полному выходу турбонаддува из строя. Ремонт в этом случае невозможен. Подобные моменты делают ремонт турбонаддува фирмы Toyota похожим на лотерею - кому как повезёт: может проработать и 3 месяца, и 3 года. Поэтому лучше всего заменить турбонаддув на новый, хотя это и значительно дороже.
Такая же беда часто случается с турбонаддувом Garret, изготовленными в Японии, крайне редко с турбиной фирмы Mitsubishi, но никогда не встречалась на турбонаддуве Nissan Motors. Последние, несмотря на большие неудобства при снятии - постановке и разборке - сборке, поражают своей добротностью. Встречаются они и на тойотовском двигателе MTEU. но уже без надписи Nissan Motors. Заменить их можно турбонаддувом от двигателя VG-20.
Если у вашей машины пошёл интенсивный белый дым из глушителя и упала мощность - турбонаддув надо срочно сдавать в ремонт или менять на новый, потому что в нём изношены подшипники и уплотнительное кольцо около крыльчатки турбины. В результате масло под давлением устремляется в выхлопную трубу, где испаряется и вылетает наружу, создавая дымовую завесу. Расход масла может возрасти до 2-3 литров на 100 км пробега.
Бывает и так, что дымовой завесы нет, но автомобиль не может развить мощность, лампочка "TURBO" не загорается, у дизельных двигателей появляется постоянный чёрный дым на оборотах - всё это говорит о том, что скорее всего турбонаддув тоже изношен, и к тому же основательно забит нагаром, поэтому компрессор из-за повышенного сопротивления вращению не развивает рабочих оборотов, а двигателю не хватает воздуха. Эта неисправность характерна в основном для турбонаддува Nissan Motors и Garret.
Демонтаж турбонаддува
Несколько слов о снятии и установке турбонаддува, хотя это в большей степени представляет интерес для специалистов. При демонтаже очень неудобно, а порой просто тяжело отсоединить турбонаддув от выхлопного коллектора и приёмной трубы глушителя. Поэтому многие автомеханики, стремясь сделать все как можно проще, допускают распространённую ошибку: они снимают стяжной хомут между улиткой турбины и корпусом, а затем с помощью молотка и зубила снимают турбонаддув. В результате они деформируют посадочные плоскости и гнут вал турбины. Теперь эти железки можно только выбросить. Снимать турбонаддув надо целиком, только после этого можно отсоединять улитку турбины, так как эта операция сама по себе требует зачастую больших физических усилий.
При демонтаже надо внимательно и аккуратно обращаться с подающей трубкой масляной системы. Эта трубка имеет очень тонкие стенки, её легко можно перегнуть, и турбонаддув, сев на голодный масляный паёк, работает после такого ремонта очень недолго. Порой хватает 15-20 мин, чтобы окончательно привести в негодность только что отремонтированный или новый агрегат.
При установке турбонаддува сложностей обычно не возникает, хотя есть некоторые тонкости: перед установкой через сливное отверстие в турбонаддуве надо залить 30-50 граммов моторного масла (в зависимости от размеров) и пальцем (пальцем, а не отверткой) повращать вал. Затем масло можно слить, так как свою роль оно уже выполнило, масляная плёнка на деталях теперь есть, а при установке турбонаддува на место вы всё равно разольёте это масло или на себя, или на двигатель - по вашему усмотрению. Ещё раз убедитесь в исправности масляной магистрали, проверьте, чтобы в турбонаддув не попали посторонние предметы, наличие которых может привести к печальным последствиям, и установите турбонаддув на место.
Итак, турбонаддув установлен, всё подсоединено, можно заводить. Не спешите. Заведите двигатель, дайте ему прогреться до рабочей температуры, и лишь когда двигатель и турбонаддув прогреются, начинайте постепенно увеличивать обороты. 1500 об/мин - на 5-10 секунд задержитесь, и прислушайтесь к работе турбонаддува. Сбросьте обороты секунд на 20-30. Увеличьте обороты до 2000 и проделайте всё то же самое. И так далее, вплоть до красной зоны, Примерно на 2500-3000 об/мин должен появиться характерный звук работающего турбонаддува: лёгкий чистый свист (некоторые говорят "вой", кому как нравится). Особенно отчётливо этот звук слышен в течение нескольких секунд при резком сбросе оборотов.
Если в процессе запуска послышался металлический звук на каких-то оборотах и выше (звук характерный и отличный от звука, издаваемого исправным турбонаддувом), не насилуйте напрасно турбонаддув, он не притрётся, а неприятности могут быть. Надо сразу заглушить двигатель, снять турбонаддув, найти и устранить причину этого звука. Но прежде чем снимать, вспомните, что очень похожий звук издаёт ненатянутый ремень генератора. Поэтому если есть подозрения, что это он может быть источником подобного звука, смочите ремень водой. Звук исчез. Значит, причина действительно была в ремне, и его надо подтянуть. Остался? Значит, надо всё-таки снимать турбонаддув и искать неисправность в нём. После замены или ремонта турбонаддува желательно сразу же заменить масло и фильтр. А лучше это сделать ещё перед демонтажём, чтобы новый турбонаддув сразу работал на чистом масле.
Как видите, ничего сложного в эксплуатации турбонаддува нет, требуется лишь элементарная аккуратность: вовремя меняйте масло и масляный фильтр, используйте нужные сорта масла, не перегревайте турбонаддув (к перегреву приводят неисправности в системе зажигания или впрыска, длительная езда на высоких оборотах). Следите за состоянием воздушного фильтра, забитый воздушный фильтр создаёт повышенное сопротивление на всасывании и производительность компрессора резко снижается. Порванный фильтр пропускает частицы пыли, которые, соударяясь с крыльчаткой компрессора на высокой скорости, изнашивают её, а заодно и двигатель.
Таким образом, срок службы турбонаддува, в основном, зависит от вашего с ним обращения. Выполняя перечисленные выше рекомендации, вы сможете избавить себя от лишних проблем. Но если возникли какие-то неполадки с турбонаддувом, не затягивайте с ремонтом, так как порой хватает нескольких дней для того, чтобы сделать ремонт вашего турбонаддува невозможным. Если турбонаддув не подлежит ремонту, а заменить его нечем, можно попытаться заменить его турбонаддувом с другой модели, от двигателя, обладающего примерно такими же характеристиками, хотя это тоже не всегда возможно и связано с большими переделками. Работать такой турбонаддув будет, хотя и хуже штатного, при условии, что вы найдете человека, который возьмётся за такую работу, да и стоить это будет дороже, чем просто ремонт турбонаддува. Но этот путь всё-таки лучше, чем заглушка на месте турбонаддува, потому что двигатель изначально всё-таки был изготовлен для работы с турбонаддувом и очень отличается от такого же двигателя без турбонаддува (например, двигатели 2L и 2LT). У турбинированного двигателя усилены вкладыши, более мощный коленвал, совершенно другие фазы газораспределения, по-другому отрегулированы и настроены топливная аппаратура, система зажигания и т.д. К тому же машина с заглушенным турбонаддувом по динамике напоминает утюг. И если тот же Nissan Largo даже с работающим турбонаддувом не отличается особой резвостью, то об автомобиле с заглушенным и говорить нечего.
Но если вам всё же придется заглушить турбонаддув, постарайтесь сделать это грамотно, не создавая лишнего сопротивления на всасывании и выхлопе, это ослабляет и без того ослабленный двигатель. А лучше походите по разборкам и постарайтесь найти свой агрегат, пусть не рабочий, но подлежащий восстановлению. Это окупится и сбережёнными при езде нервами, и возможностью лишний раз не попасть в аварийную ситуацию.
Автор
Тема: Что такое "Турбонаддув" (Прочитано 11753 раз)
3 
