Как проверить турбину на авто

Делаем диагностику автомобильных турбин

Описание диагностики автомобильной турбины: устройство и принцип работы турбины, признаки неисправностей, процесс диагностики, продление жизни турбины. Фото и видео.

Сегодня сложно найти модель авто, в силовой линейке которого не было бы мотора с турбонаддувом. И если еще лет 10 назад турбинами оснащались 95% дизельных агрегатов, то сегодня каждый второй бензиновый двигатель имеет систему турбокомпрессора. Турбины до двух раз повышают производительность мотора и от 30 до 50 % снижают расходы на топливо.

Как и любой другой узел в автомобиле, турбина требует систематического осмотра и ремонта. Как сделать диагностику автомобильной турбины самостоятельно, что предложат в автосервисе, какова разница в агрегатах для бензиновых и дизельных моторов – об этом далее в статье.

Устройство и принцип работы автотурбины

Турбокомпрессор относится к дополнительному оборудованию двигателя, позволяет без изменения объема цилиндров мотора увеличить объем подаваемого воздуха в систему впускного коллектора. Устанавливается турбина на входном и выходном патрубке.

Для охлаждения подаваемого воздуха используется интеркулер или радиатор, узел расположен на выходе атмосферного воздуха из холодной улитки турбины. После того, как порция топлива сгорела в цилиндре, поршень выбрасывает отработанный газ в выпускной коллектор, газ проходит через горячую улитку турбины, приводя в движение роторный вал.

Работает турбина только на основе движения воздуха, и чтобы раскрутить роторный вал, не требуется дополнительных узлов. Система смазки движимых частей турбокомпрессора совмещается со смазочной системой двигателя.

Две крыльчатки холодной и горячей улитки соединены между собой общим валом. Чтобы оптимизировать работу ротора, в турбине используется механизм изменяемой геометрии. Актуатор или электронный сервопривод приводит в движение кольцо геометрии с установленными лопатками, изменение площади прохода отработанного газа корректирует подачу воздуха для оптимальной работы двигателя.

Система изменяемой геометрии VNT (Variable Turbo Geometry) используется только на дизельных турбинах. Механизм быстро выходит из строя при высоких температурах, которые образуются в результате сгорания бензиновой смеси.

Отличие между дизельной и бензиновой турбиной

Для каждого класса ДВС подбирается своя турбина, величина наддува зависит от мощности мотора, размера улиток и типа топлива. Конструктивно турбонагнетатели для бензиновых и дизельных моторов одинаковы, но имеют кардинальное отличие в материале изготовления.

Температура на выходном патрубке дизельного мотора редко превышает 800 градусов, средняя температура отработанной бензиновой смести – от 1100 градусов. Для бензиновой турбины используется жаропрочный и жаростойкий сплав, иначе под действием высокой температуры произойдет износ внутренних деталей, закоксовка, поломка.

Большую опасность представляют отломанные лепестки крыльчатки, которые могут попасть в блок цилиндров и привести к серьезной поломке мотора. По этой причине дизельные турбокомпрессоры не устанавливают на бензиновые моторы, даже если совпадают объем двигателя и мощность.

Причины и признаки неисправной турбины

Турбокомпрессоры считаются достаточно уязвимыми узлами мотора, но далеко не всегда упавшая тяга может свидетельствовать о проблемах с турбонагнетателем. Какие признаки могут свидетельствовать, что турбину нужно проверить:

1. Скрежет, гул, любые нехарактерные звуки в районе турбины после включения зажигания. Турбина начинает полноценно работать при оборотах от 1300 об/м, но старт движению крыльчатки холодной улитки начинается после активации мотора на холостых оборотах.
2. Пропадает тяга мотора, чувствуется медленный разгон, провалы тяги.
3. Выхлопные газы меняют цвет на сизый, синий, черный. Данный признак на дизелях может говорить и о том, что вышел из строя катализатор.
4. Увеличенный расход масла.

В 80 % случаев турбина ломается из-за некачественного или просто грязного масла и забитого воздушного фильтра, когда во входной коллектор попадают частицы мусора. 20% неисправностей связано с разгерметизацией системы – как следствие происходит утечка масла, коксование механизма изменяемой геометрии.

Делаем диагностику автомобильных турбин самостоятельно

Чтобы провести полноценную диагностику турбины, узел всегда демонтируют с автомобиля. На многих машинах, прежде чем добраться до агрегата, требуется снять достаточное количество навесного оборудования. Работы усложняются если необходимо проверять модели с двумя турбинами – в этом случае авто устанавливают на подъемник.

Балансировка ротора должна проводится на стенде, и если выбирается вариант гаражного ремонта, необходимо приобретать оригинальные ремкомплекты с правильно отцентрованными деталями и выверенной геометрией. Порядок диагностики:

1. Отсоединить трубку входного коллектора интеркулера от корпуса турбокомпрессора, оценить качество прокладки и сальника. Внутри трубки в идеале сухо, допускается минимальное количество масла. Если внутри большое количество смазочного материала, необходимо проверять систему смазки в автомобиле.
2. Проверить цельность лопастей – крыльчатка должна быть целой, без выработки и отломанных частей. Если наблюдается значительная выработка крыльчатки, узел меняется.
3. Проверить ход вала в вертикальной плоскости, допустимое значение –0.1 мм, допустимый люфт основной плоскости не должен превышать 0,1 мм. Качественно отрегулированный вал не дает люфт совсем.
4. Проверить корпус турбины, входные трубки, фланцы на механическое повреждение, и если дефект корпуса небольшой, проводится ремонт. Фланцы, прокладки, подшипники меняются.

Как проходит диагностика в мастерской

В специальной мастерской диагностика турбины проходит поэтапно: на двигателе автомобиля и на стенде. Перед началом осмотра проводится демонтаж смежных деталей с подкапотного пространства:

• патрубки;
• части системы выхлопа автомобиля;
• выпускной коллектор.

Мастер проводит визуальный осмотр, который исключает течь масла, наличие механических повреждений, проверяется исправность колеса, крыльчатки. Порядок диагностики:

1. Проверяются люфты вала.
2. Работоспособность механизма изменяемой геометрии проверяется наличием плавного хода рычажного штока. Если наблюдается тугой ход, есть следы коксования, механизм разбирается и чистится.
3. Проверка клапана управления турбокомпрессором. Деталь стравливает излишек давления в системе турбонагнетателя. Если наблюдаются дефекты: коксование, пригар, залип, завис, элемент меняют.

Если обнаружено механическое повреждение лопастей горячей улитки, которая получает отработанные газы из двигателя, это факт того, что в моторе есть значительные повреждения – например, поршневые кольца или поршни. Если повреждено седло клапана, то осколки попадают во все цилиндры, и мотор заклинит в любой момент. Неисправность характерна сильным стуком в моторе.

Если после визуального осмотра дефектов в турбине не выявлено, узел диагностируют на стенде. С помощью спецоборудования проверяют:

1. Точность замеров демонтированного турбокомпрессора.
2. Проверяется работа турбины на максимальных оборотах, вариант утечки масла, порядок работы геометрии, актуатора.
3. Проверка датчиков. В одном случае из десяти неисправность в работе турбокомпрессора связана с выходом из строя датчика управления турбиной и некорректной работой электромагнитного клапана управления.
4. Проверка балансировки.

В мастерской после демонтажа турбины все внутренние элементы проходят чистку в пескокоструйном аппарате, отработанные детали меняются на аналогичные из ремкомплекта.

Как продлить жизнь турбины

Главный фактор, который уменьшает срок эксплуатации турбины – грязное масло. В моторах с системой турбонагнетания масло рекомендуется менять не реже, чем каждые 7-8 тыс. км пробега. Чтобы не уменьшалась тяга двигателя, в турбину не попадал мусор извне, в промежутках между заменой масла 2 раза меняется воздушный фильтр.

Чтобы продлить жизнь турбине, надо систематически менять масляной фильтр и проверять работу обратного клапана. Качество масла играет решающую роль для предотвращения закоксовывания движимых частей турбины. Количество масла в системе ДВС, как и давление, должно быть достаточным. Если турбина часто запускается с «сухого» старта, неизбежно перегревание деталей и быстрый износ.

Сделать диагностику турбины самостоятельно по силам каждому водителю, но не каждый сможет провести ремонт. Учитывая, что полноценную диагностику проводят на разобранном турбокомпрессоре, есть большая вероятность того, что после демонтажа системы и нахождения поломки автовладелец не сможет установить турбину, «как было». Поэтому в гараже ремонтируют компрессоры только опытные автомобилисты.

Видео про турбину ДВС:

Описание диагностики автомобильной турбины: устройство и принцип работы турбины, признаки неисправностей, процесс диагностики, продление жизни турбины. Фото и видео.

Проверка и диагностика турбин бензиновых и дизельных двигателей

Вкратце принцип работы турбины таков: для увеличения мощности мотора в него необходимо подать больше топлива. Это не проблема, но кислорода в смеси тоже нужно будет больше, а вот его в атмосферном режиме цилиндры засосать не смогут. Турбокомпрессор сжимает воздух и нагнетает его в цилиндры под давлением – для этого внутри турбины установлены лопасти.

Понятно, что самому компрессору тоже где-то нужно брать энергию на вращение, и немаленькую –. Можно тратить на это часть мощности двигателя (системы с приводным нагнетателем хоть и редки, но существуют), но лучше – использовать для привода компрессора энергию выхлопных газов. Так и мощность расходуется совсем чуть-чуть, 1,5-2%, и КПД силового агрегата значительно повышается.

Конструктивно турбокомпрессор состоит из двух корпусов-«улиток»: «горячей» (это, собственно, и есть турбина, принимающая потоки отработанных газов) и «холодной» (компрессора, нагнетающего воздух во впускной коллектор). Внутри них находятся два колеса с лопастями, жестко связанные между собою осью-ротором, находящимся тоже в своем корпусе, где установлены подшипники и предусмотрена система смазки и охлаждения.

На двигатели может устанавливаться как одинарный турбокомпрессор, так и система из двух или даже нескольких турбин, с разной схемой установки:

параллельная, когда каждая турбина отвечает за свою часть цилиндров, работая либо по прямому, либо по перекрестному принципу;

последовательная (секвентальная), когда турбины установлены одна за одной, первая работает при малых оборотах двигателя, вторая – при больших. В системе битурбо это турбины разных диаметров (вторая – больше), а в твин-турбо – одинаковых.

Двойной турбонаддув позволяет увеличивать мощность во всех диапазонах оборотов, избегать т.н. турбо-ям. Кроме того, в последнее время появились турбины с изменяемой геометрией.

СЛАБЫЕ МЕСТА ТУРБОКОМПРЕССОРА

Условия работы турбины нельзя назвать щадящими. Скорость вращения вала компрессора доходит до 200 000 оборотов в минуту, а температура выхлопных газов достигает 1000 °C у бензиновых моторов и «всего лишь» 750-850 у дизельных. Это обуславливает высокие требования к материалам, из которых производятся компоненты узла. Например, корпуса «улиток» льют из высокопрочного жаростойкого чугуна. Все детали турбокомпрессора изготавливаются и подгоняются с прецизионной точностью, исключающей минимальные люфты и зазоры.

Между тем, лишь небольшая часть поломок турбин (5-10%) происходит от естественного износа узла, «от старости». Причина большинства неисправностей – неправильная эксплуатация:

Использование моторного масла с неподходящими характеристиками. Система смазки турбины одновременно является и системой охлаждения (даже, если работает параллельно с жидкостным охлаждением), поэтому теплоотдача масла очень важна.

Пренебрежение сервисными интервалами замены масла. Кроме ухудшения охлаждающих свойств, старое масло содержит большое количество частиц износа, разрушающих подшипники и ротор компрессора.

Масляное голодание, причиной которого может быть как низкий уровень смазки, так и неисправности масляного насоса или клапана фильтра.

Попадание посторонних предметов через воздушный канал (при засоренном или поврежденном фильтре) либо из выхлопной системы (повреждения катализатора, глушителей, поршневой группы и т.п.).

Неграмотный чип-тюнинг, приводящий к слишком быстрому вращению турбины.

ПРИЗНАКИ НЕИСПРАВНОСТИ ТУРБИНЫ

Как правило, турбокомпрессор редко выходит из строя моментально. Первые симптомы неполадок в турбине проявляют себя еще при практически полной ее работоспособности. Признаками «умирания» турбины будут:

посторонние шумы (гул или свист) из турбокомпрессора;

повышенный угар/расход масла;

выхлоп сизого или черного цвета;

масляные подтеки (повышенное запотевание) из-под уплотнений патрубков, хомутов;

снижение мощности двигателя;

увеличение температуры (перегрев).

Надо заметить, что в некоторых случаях прекращение работы турбины не является следствием ее неисправности – например, при выходе из строя вакуумного насоса или при неполадках в электронной системе управления.

КАК САМОСТОЯТЕЛЬНО ПРОВЕРИТЬ ТУРБИНУ

Проверить работоспособность и износ турбокомпрессора можно самостоятельно, не снимая узел с автомобиля. Это поможет и при диагностике проблем на собственном автомобиле, и при покупке машины с пробегом, оснащенной турбонаддувом.

Осмотрите патрубки турбины, в первую очередь – тот, что соединяет компрессор с впускным коллектором или интеркулером, отсоедините его. Допускается лишь небольшое масляное запотевание, обильное количество масла будет говорить об износе турбины или двигателя.

Осмотрите крыльчатку колеса турбины. Лопасти должны быть без повреждений, зазубрин, иметь правильную геометрию.

Проверьте люфты вала турбины: осевой (вперед-назад) и радиальный (влево-вправо). В первом случае его не должно быть вообще (максимум 0,5 мм), во втором допускается максимум 1 мм.

Осмотрите всю магистраль: патрубки, фланцы, корпуса турбины и компрессора на предмет трещин.

Проверить работоспособность турбины можно и на запущенном двигателе. Для этого нужно передавить рукой патрубок, идущий от нагнетателя к двигателю или интеркулеру, и дать газу (нажать на педаль акселератора). Если при этом чувствуется, что патрубок надувается – значит, условно турбина исправна.

РЕКОМЕНДАЦИИ

Безусловно, такие проверки могут дать лишь поверхностное представление о работоспособности турбокомпрессора. Для качественной диагностики лучше обратиться к профессионалам – например, на СТО сети умных автосервисов Wilgood. Тем более это касается ремонта турбины: качественно перебрать, подогнать и отбалансировать детали турбокомпрессора в гаражных условиях, при отсутствии опыта, невозможно.

Чтобы продлить жизнь турбины, придерживайтесь несложных правил:

используйте только те моторные масла, которые рекомендует производитель автомобиля;

вовремя меняйте масло, фильтры (в т. ч. воздушный) на новом автомобиле, при росте пробега сокращайте межсервисный интервал как минимум вдвое;

не глушите двигатель сразу после остановки, дайте ему поработать 1-1,5 минуты (можно установить турботаймер);

всегда прогревайте автомобиль с турбонаддувом перед поездкой хотя бы 1-2 минуты;

Методы диагностики турбины на дизельных и бензиновых двигателях.

Современные автомобили являются очень технологичными, и чаще всего имеют на своем борту турбину. Турбина позволяет экономить автомобилю топливо, и при этом развивать неплохую динамику, увеличивая мощность двигателя. Если Вы покупаете такой автомобиль новым, то переживать нечего, на все агрегаты дается гарантия, и в случае чего Вам все починят бесплатно. Но если Вы покупаете поддержанный нужно обязательно знать, как проверить турбину, иначе можно попасть на ремонт, который сильно ударит по карману.

Проверка турбины на слух.

Первое, что необходимо сделать, при самостоятельной проверки турбины, это послушать как она работает, делать это необходимо на холодную, так как при нагреве металл будет расширяться, и явные неисправности становится услышать очень трудно.

После запуска двигателя, неисправный турбонаддув сразу же проявит себя неприятным шумом. Шум будет выражаться в виде скрежета и свиста. Если такой признак есть, это говорит о неполадках подшипников турбины, который ведет за собой люфт в крыльчатке. Из-за этого люфта, она скребет лопастями по стенкам корпуса.

Если данная неисправность турбины появилась, то рекомендуем Вам не медленно загонять автомобиль на ремонт, так как дальнейшая работа в таком состоянии неприемлема, и чревата большими проблемами вплоть до замены.

Проверка турбины на ходу.

Данный метод не дает 100% гарантию того, что неисправна именно турбина. Но чаще всего описанные ниже симптомы связаны именно с ней.

Проверка турбины осуществляется на прогретом автомобиле. Стоит просто на нем прокатится, автомобиль должен выдавать как минимум заводские характеристики с погрешностью плюс-минус несколько процентов. Например если на автомобиле установлен двигатель объемом 2 литра с турбиной, и мощностью порядка 200 л.с, то он должен ускоряться до 100 км/ч примерно за 7 секунд. Если сев в такой автомобиль, вы чувствуете, что 7-ю секундами там и не пахнет, значит, что-то не в порядке и стоить заняться диагностикой.

Также, признаком потери мощности из-за неисправности турбины, могут послужить выхлопные газы черного цвета. Это говорит, о том что засорился клапан или происходит утечка в выпускном коллекторе, которая не дает раскручиваться турбине как следует.

Устранением данной проблемы будет чистка клапана или замена прокладки турбокомпрессора.

Проверка турбины на жор масла.

Автомобиль должен потреблять масло, но в умеренном количестве. Если за 10 т/км вы добавляете больше 1.5 литров масла, значит.

Обычно при жоре масла, выхлоп будет сильно задымленный и иметь сизый или синеватый оттенок. Это говорит о том, что происходит сгорание масла. Оно может происходить либо в двигателе, либо в выхлопной системе. И тот, и тот вариант не очень радостный.

Для того чтобы понять что турбина не работает как надо, нужно снять воздушный фильтр и проверить его состояние, если он загрязнен, то уже не сможет работать в нормальном режиме, и из-за разницы в давлении между корпусом подшипников турбины и корпусом компрессора начинает проникать масло.

Если с фильтром все в порядке, то нужно проверить ротор турбины и сливной маслопровод. Необходимо, чтобы на нем не было пробок и перегибов, а также других повреждений, которые будут мешать нормальной работе турбины.

Далее нужно провести проверку деформации элементов строения турбины. Изношенная турбина, будет иметь признаки физического воздействия, и люфт оси крыльчатки. А также, стенки турбины будут иметь царапины и зазубрины.

Турбина считается неисправной, если осевой люфт составляет 0.05 – 0.07 мм, а значение радиального люфта превышает 1мм.

Основные причины поломки турбины, связаны с несвоевременной заменой, или некачественным маслом. Дело в том, что при использовании загрязненного масла или некачественного, происходит преждевременный износ подшипников, выражаемый в перегреве и недостаточной смазкой.

Как правило, выше перечислимых способов хватает, для того чтобы определить неисправность турбины, но для полной уверенности, рекомендуется провести еще несколько вариантов проверки.

Как проверить работу турбины на заведенном двигателе

Еще один способ как проверить турбину на неисправность, это проверка на давление. Для того, чтобы реализовать данный метод, необходим помощник.

Алгоритм действий такой:

1. Необходимо завести автомобиль
2. Найти патрубок между турбиной и впускным коллектором
3. Передавить его
4. Нажать на педаль акселератора

Если все хорошо, то будет чувствоваться что патрубок надувается. Если нет, то значит есть проблемы, и необходимо производить диагностику турбины.

Проверка турбины на дизеле

Турбины для дизельных и бензиновых двигателей схожи по своему строению, отличие заключается лишь в материалах из которых они изготовлены. Так как КПД у дизельного двигателя больше, то температура выхлопа, не превышает 600 градусов, в то время как у бензинового мотора, выхлоп составляет 1000 тысяча градусов. Отсюда можно сделать вывод, что для дизельного двигателя, используются менее жаропрочные материалы чем для двигателя работающего на бензине.

Неисправности турбины дизельного двигателя выявляются теми же методами что и у двигателей работающих на бензине.

На современных автомобилях, которые напичканы электроникой и датчиками, в случае неисправности турбины, загорится check engine на приборной панели. Это будет сигнализировать об ошибках низкого давления турбокомпрессора.

Профилактика турбины.

Для того чтобы Ваша турбина, отработала весь срок эксплуатации, необходимо соблюдать некоторые простые рекомендации.

1. Частая замена масла.

Не стоит менять масло на автомобили каждые 10-15 тысяч километров, как рекомендуют производители. На турбо движках, масло нужно менять каждые 5-7 тысяч километров.

1. Своевременная замена воздушных фильтров.

Так, как забитый воздушный фильтр будет препятствовать турбине втягивать воздух, ее работа будет нарушаться, а так же будет преждевременный износ ее деталей, из-за недостаточного охлаждения.

1. После поездки, мы рекомендуем Вам не глушить сразу автомобиль, а постоять и дать ему поработать на холостых оборотах, для охлаждения турбины. (На современных автомобиля, такая функция уже есть, она называется турбо таймер).

Турбина является дорогостоящим элементом автомобиля. И ее замена очень бьет по карману. Редко бывает так, что она ломается, и автомобиль перестает ехать, турбина, как правило, умирает очень долго, и автомобиль сохраняет свою работоспособность, но если есть признаки неисправности турбины, то стоит их устранить, поверьте это будет гораздо дешевле чем покупать новую.

Стоит принять к сведению, что турбины для немецких автомобилей топовых брендов стоят от 50-150 тысяч рублей за оригинал. Китайская или тайваньская версия турбин стоят примерно в два раза дешевле, но как правило качество оставляет желать лучшего.