Турбомоторы: глушить сразу или дать остыть? Мнения экспертов
Другая возможность сильно нагреть турбокомпрессор — это езда в тяжелых условиях: по бездорожью и т. п. Максимальную мощность мотор при этом не разовьет, поскольку колеса сорвутся в пробуксовку. Однако отсутствие встречного воздушного потока способствует росту температуры двигателя, а заодно и турбокомпрессора. Перегрев возможен и при движении в горах с большим количеством подъемов, а также с прицепом.
Но пик неприятностей наступает не во время работы, а потом! После остановки двигателя охлаждение раскаленного турбокомпрессора резко ухудшается. Масло уже не подается, тепло уходит в подшипниковый узел, остатки смазки в подшипнике и его уплотнениях начинают закоксовываться. Со временем это приводит к ухудшению уплотнения и нарушению расчетного режима работы подшипника. А вращение ротора без подачи масла под давлением провоцирует появление задиров.
Системы жидкостного охлаждения турбокомпрессора также прекращали работу после остановки мотора и, соответственно, не отводили тепло от агрегата наддува. Поэтому и появились рекомендации не глушить моторы сразу, а дать им поработать какое-то время на минимальных оборотах холостого хода. Масло и охлаждающая жидкость при этом будут циркулировать, температура выпускных газов, поступающих в турбинную часть, понизится — в итоге турбокомпрессор остывает, а затем мотор можно безбоязненно глушить.
Турботаймер и циркуляционные насосы
Штатно же турботаймеры не устанавливают даже на автомобили с заряженными двигателями. И не потому, что проблема куда-то пропала — принципиально в ДВС ничего не поменялось. Да, изменились и стали более совершенными конструкции, материалы и смазки, но перегрева турбокомпрессоры по-прежнему не любят. Может, автопроизводители применяют иные средства защиты турбокомпрессоров от перегрева?
Некоторые компании (в частности, Porsche, Volkswagen, Skoda, Jaguar) на многие модели с турбонаддувом устанавливают электрические циркуляционные насосы, которые при необходимости подают к турбокомпрессору охлаждающую жидкость. В том числе и после остановки двигателя — антифриз некоторое время циркулирует через агрегат, препятствуя его перегреву. Напоминает аналогичный режим работы электровентиляторов системы охлаждения, реализованный на большинстве современных автомобилей. Мотор выключен, а вентилятор продолжает крутиться. Понятно, что в этом случае в турботаймере нет необходимости.
Многие автопроизводители перекладывают функцию интеллектуального турботаймера на водителя! В большинстве инструкций отмечено, что после эксплуатации автомобиля в режимах, близких к предельно допустимым, рекомендуется перед выключением мотора дать ему поработать без нагрузки в течение нескольких минут. То есть советы остались теми же, что и десятилетия назад.
В прошлом году из 25 самых продаваемых в России моделей турбокомпрессорами были оснащены пять. При этом дополнительный электрический насос, охлаждающий турбокомпрессор, используют в трех моделях — это Skoda Kodiaq, Skoda Octavia A7 и VW Tiguan. Выходит, большинство производителей сравнительно доступных автомобилей не заморачивается подобными проблемами. Логика проста: удорожания не происходит, а гарантийный срок автомобиль, скорее всего, и так выходит. Что дальше — забота владельца.
Наши рекомендации
Мы придерживаемся иного мнения. Условия работы турбокомпрессора — очень тяжелые, а принципиальных новшеств, делающих его бессмертным, пока не появилось. К тому же это недешевый агрегат: ремонт ударит по карману, когда гарантия закончится. И если ваш автомобиль не оборудован электрическим насосом, качающим охлаждающую жидкость после остановки, настоятельно рекомендуем выдерживать паузы в одну-две минуты, прежде чем глушить мотор, поработавший на пределе. Однако как понять, есть такой насос на вашей машине или нет? Например, на слух: после интенсивной езды остановить мотор и прислушаться, есть ли характерное жужжание. Но лучше перестраховаться, даже если автопроизводитель говорит, что проблем не будет.
Альтернативный комментарий специалиста
За 11 лет работы на полигоне я ни разу не встретил автомобиль с турбонаддувным двигателем, который был бы оснащен турботаймером в базовом оснащении. Видимо, производители считают, что при нормальной эксплуатации, применении качественных смазочных материалов и топлива, а также при правильном и своевременном выполнении ТО и ремонта проблем с турбокомпрессором не будет.
Агрегат наддува обладает достаточным ресурсом, и его охлаждение с рабочих и расчетных температур будет происходить за счет инерции. Запаса жаростойкости примененных материалов также хватит.
Использование машины с турбиной: самые важные правила
Несмотря на то что турбины рассчитаны на бесперебойную работу в течение всего срока службы двигателя, часто это происходит иначе. В основном это вина водителей, которые неправильно эксплуатируют автомобиль с турбонаддувом.
Турбокомпрессор – это устройство, ротор которого приводится в движение выхлопными газами двигателя. Его обороты могут достигать 250 000/мин. Чтобы вы поняли, насколько велико число оборотов турбины и ее ценность, отметим, что дизельные двигатели, как правило, не могут достигать 8000 об/мин, а бензиновые могут работать максимум на 10 000 оборотах в минуту. Естественно, что при таких высоких оборотах турбина создает не только большое давление, но и выделяет много тепла. Именно выпуск тепла наряду с надлежащей смазкой являются основными условиями, которые обеспечивают длительную работу турбокомпрессора.
Владельцы турбированных автомобилей должны помнить, что после запуска двигателя нужно дать насосу около 30 секунд, чтобы распределить масло по всей системе. Если мы увеличим частоту вращения двигателя до того, как масло достигнет компрессора, произойдет его повреждение.
Также жесткие правила применяются к иммобилизации приводного устройства. Если мы используем двигатель на высоких оборотах незадолго до остановки, турбину, прежде чем заглушить мотор, нужно охладить. Для этого желательно после остановки автомобиля дать ей поработать на холостом ходу еще 2-3 минуты. Конечно, вы также можете охладить турбину и на ходу, осуществляя движение на малых оборотах двигателя (не более 1500 об/мин).
Но в любом случае вы должны взять себе за правило: не стоит парковать автомобиль и выключать сразу двигатель после динамичной езды.
Многие современные автомобили оснащены сегодня системой старт/стоп, которая автоматически выключает двигатель при остановках. Если в вашей турбированной машине есть эта система, то если вы в течение длительного времени использовали высокие обороты двигателя, например когда быстро ехали по шоссе, то если ваш дальнейший путь лежит через участки дороги, где, скорее всего, машина будет часто останавливаться, выключите систему старт/стоп, чтобы двигатель машины не выключался при остановках.
В противном случае вы рискуете, что во время короткой остановки, например на светофоре или при оплате проезда по платной трассе, двигатель выключится при сильно нагретой турбине, что чревато ее поломкой. К сожалению, не у каждого автомобиля есть возможность отключить эту систему. Соответственно, вы не должны использовать автомобиль на высоких оборотах двигателя, если собираетесь ехать по дороге, где планируются остановки, во время которых электроника будет выключать двигатель машины.
Кстати, совсем недавно было много различных слухов и мифов об использовании турбонагнетателей. Например, некоторые считают, что, используя автомобиль только в городе, мы обеспечиваем турбокомпрессору оптимальные условия работы. Но это неправильно.
Прежде всего, даже в городе мы иногда используем высокие обороты двигателя, например попадая в быстрый поток движения или для обгона. Кроме того избыточное тепло – не единственный враг этого механизма. Низкие обороты двигателя также вредны турбокомпрессору. Дело в том, что в выпускном коллекторе и турбине со временем откладывается сажа.
При продолжительном динамическом вождении на высоких оборотах двигателя эти сажевые отложения сжигаются. В противном случае сажа может угрожать правильной работе турбокомпрессора.
Для турбины загрязнение опасно. И бояться нужно не только сажи. У грязи есть два способа добраться до турбокомпрессора – вместе с воздухом и маслом. Вот почему так важно заботиться о регулярной замене масла и нужных фильтров. Время от времени нужно проверять герметичность соединения между воздушным фильтром и турбиной.
Также крайне важно позаботиться о правильном уровне моторного масла. Во многих двигателях недостаточное количество масла приводит к выбросу частиц углерода при сгорании топлива, что вызывает появление углеродных отложений в линиях подачи масла в компрессор. Также не допускается для экономии денег заменять дорогое моторное масло более дешевым продуктом. Это может привести к повреждению турбины и, следовательно, к значительным расходам.
К сожалению, большинству водителей не хватает терпения, чтобы обеспечить оптимальные условия работы турбокомпрессора. Следовательно, бывают случаи преждевременных поломок узла. Как показывает практика, неправильная эксплуатация автомобиля с турбодвигателем может приводить к поломке турбокомпрессора уже к 50 000 км. Но чаще всего турбина изнашивается где-то на пробеге 150-250 тыс. км.
Обычно при поломке турбины из-под капота неожиданно раздается странный шум, и водитель начинает ощущать неестественные вибрации. Это явный признак, что турбина внезапно вышла из строя из-за недостатка смазки. В этом случае вы должны немедленно остановить машину и заглушить двигатель. Каждая секунда работы турбины означает усугубление ситуации, поскольку вышедший из строя турбокомпрессор может привести к еще большим повреждениям.
Также о выходе из строя турбины могут сигнализировать менее заметные признаки. Например, если вы чувствуете падение мощности двигателя, замечаете, что повысился расход моторного масла, выхлопной дым стал менее прозрачным или видите утечку масла из турбонагнетателя, следует срочно обратиться к специалисту. Вполне возможно, турбина имеет неисправности.
Опытные автомеханики очень хорошо знают, что не все признаки, которые появляются в результате износа турбокомпрессора, на самом деле вызваны именно им. Падение мощности и черный цвет выхлопа могут быть связаны с загрязнением воздушного фильтра. Голубоватый цвет выхлопа, повышенный расход масла и громкая работа турбины могут говорить о проблемах в всасывающей трубе турбокомпрессора.
Утечка масла вместе с уменьшением мощности и появление черного или синего дыма выхлопных газов также могут указывать на износ поршней, поршневых колец, цилиндров двигателя или клапанов головки блока двигателя.
Падение мощности и черный дым из выхлопной трубы и громкая работа турбины могут быть признаком повреждения выпускного коллектора. Черный цвет выхлопа и падение мощности также могут говорить о неправильной работе форсунок и других систем инжектора (в том числе могут быть проблемы с бензонасосом).
Владение автомобилем, оснащенным турбонагнетателем, заключается в соблюдении простых правил, которые позволяют увеличить срок службы турбины. Дело в том, что проще предотвратить появление проблем с турбокомпрессором, чем затем отремонтировать его.
Забота об этом узле требует от автовладельцев немного дисциплины. В первую очередь нужно обязательно проверять в техническом центре состояние турбокомпрессора. В случае необходимости не жалейте деньги на регенерацию турбокомпрессора (очистку). Поверьте, иначе вы заплатите затем за ремонт втридорога.
Как морозы убивают турбированные моторы?
Многие автопроизводители используют в своих модельных линейках турбированные моторы. Эти силовые агрегаты очень экономичны, обладают высокой мощностью и доступны уже для массовых машин. Сейчас турбированные двигатели активно продаются и на вторичном рынке. Насколько они рассчитаны на работу в экстремальных условиях русской зимы и могут ли холода повредить их техническому состоянию?
Возможные проблемы
Турбонаддув во время работы разогревается до 1000 градусов. Горячий газ выхлопной системы проходит через «улитку» и раскручивает ее свыше десятка тысяч оборотов. Турбина греется, и очень важно в этом случае сохранить баланс рабочих температур. Поэтому в холода необходимо эксплуатировать турбину правильно.
Во время ночной стоянки на морозе турбина сильно охлаждается. Трущиеся части «улитки», валы, подшипники и прочие узлы изменяются в размерах вследствие температурного расширения. Кроме того, масло отстаивается за ночь и рабочие поверхности испытывают его дефицит. При холодном пуске нельзя сразу нагружать турбину из-за риска ее активного износа. В тот момент, когда обороты мотора поднимаются выше 2,5 тыс., турбина выходит на рабочие режимы и закачивает воздух в систему подготовки смеси. «Улитка» резко нагревается, и идет активное температурное расширение материалов деталей. За какие-то мгновения зазоры между трущимися поверхностями могут изменяться до нескольких микрон, из-за чего есть риск разрыва масляной пленки и повреждения рабочих поверхностей. Таким образом, даже после пары часов на морозе двигатель перед началом движения необходимо должным образом прогревать. Иначе турбине конец.
Первыми признаками погибающего турбонаддува являются несвойственные шумы, появляющиеся после запуска двигателя. Слышен посторонний гул или свист. Из выхлопной трубы при этом идет сизый дым, и наблюдается повышенный расход масла. Смазывающая жидкость проникает через люфты в стопорных кольцах и закачивается вместе с воздухом в выхлопную систему. После прогревания шумы и дым пропадают, однако мотор заметно теряет в приемистости. Турбина не может обеспечивать штатный уровень давления воздуха, отчего мощность двигателя падает.
Между тем даже при хорошо прогретом моторе повышенный расход масла продолжается. Масло проходит через образовавшийся люфт к зонам высоких температур, и на валах подшипников возникает нагар, который сначала дисбалансирует «улитку», а потом провоцирует постепенное разрушение подшипников и прочих деталей. И происходит это из-за неправильной езды на непрогретой машине в первые минуты после старта.
Как правильно ездить на моторе с турбиной?
После запуска турбодвигателя в морозы необходимо около пяти минут подождать, пока масло не прокачается насосом ко всем узлам и агрегатам. На холостых оборотах турбонаддув не активируется, а ждет, пока дефицит смазки будет побежден. После этого можно начинать движение, но только в щадящем режиме. Нельзя раскручивать мотор свыше 2,3-2,5 тыс. оборотов, за пределами которых активируется наддув. Иначе холодная турбина будет испытывать повышенные нагрузки из-за температурного дисбаланса. Прогревание мотора на ходу занимает около 15 минут. Только когда температура охлаждающей жидкости достигнет 90 градусов и из печки потянет горячий воздух, можно пришпорить автомобиль.
Остановка турбированного двигателя после активной езды тоже должна подчиняться нехитрому алгоритму действий. Перед выключением зажигания необходимо дать мотору поработать около двух минут на холостых оборотах, чтобы прокачиваемое через турбину масло успело охладить ее. Если этого не сделать и бросить раскаленную турбину остывать самостоятельно на морозе, то избыток тепла может вновь привести к неравномерному расширению деталей и даже к изменению структуры поверхностных слоев материала. Изменяется микрозернистость металла вала турбины, отчего она хуже держит. На поверхности вала образуются микротрещины и выщербины, которые впоследствии снижают ресурс технического узла.
Кроме того, застаивающееся после выключения зажигания масло коксуется в подшипниках и на металлических поверхностях с образованием твердой корки нагара, которая тоже снижает ресурс технического узла.