Представлен процесс проверки клапана на примере клапана управления турбиной популярного автомобиля Mercedes Sprinter; однако последовательность действий и сама логика будут одинаковыми для всех подобных агрегатов в других автомобилях.
Как проверить турбину дизельного двигателя самостоятельно
Автолюбители все чаще отдают предпочтение автомобилям с турбированными двигателями. Такие автомобили мощнее, маневреннее и потребляют меньше топлива, по сравнению с их атмосферными собратьями того же объема. Единственное, система турбонаддува требует периодической профилактики и бережного отношения к себе. Если игнорировать эти правила, ремонт обойдется вам в довольно большие деньги. В статье узнаем, как проверить турбину дизельного двигателя, а также бензинового силового агрегата. Рассмотрим основные причины поломок и научимся проводить диагностику без снятия турбокомпрессора.
Своевременная диагностика и устранение неполадок предотвратит дорогостоящий ремонт турбины и двигателя. Вы можете подозревать, что турбонагнетатель вышел из строя из-за изменений в работе автомобиля.
Симптомы отказа турбины:
- Масложер и недостаточное давление масла — бывает при герметичности или негерметичности маслопровода. Такие проблемы возникают и при неправильном подсоединении масляного шланга к самой турбине. В результате быстро изнашивается шейка вала, а также кольца и масло привода турбины. Плохая смазка также негативно влияет на радиальные подшипники.
- Черный дым выхлопа – «симптом» появляется, когда в турбодизель попадает слишком мало воздуха и горючая смесь сгорает внутри турбины. Часто дефект появляется из-за засорения клапанов или грязных фильтрующих элементов, негерметичности впускного/выпускного коллектора.
- Шумная работа дизеля: громкий гул двигателя, шипение турбины под нагрузкой и другие симптомы могут появиться при повреждении вала турбокомпрессора, роторов или трубок, работающих под давлением. В такой ситуации необходима полная диагностика. При обнаружении износа и деформации без снятия турбины не обойтись.
- Серый/голубой дым — изменение цвета выхлопа происходит из-за неисправных компонентов дизельного двигателя или деталей турбины. Дым окрашивается в нетипичный цвет из-за попадания масла в выхлопную систему и сжигания его там. Кроме того, наблюдается перерасход масла – до 1 литра на тысячу км.
- Слишком грязное масло – нарушен порядок замены смазочных материалов или фильтрующих элементов. Возможно, было использовано неподходящее масло.
- Белый дым — появляется, если забита масляная магистраль турбонагнетателя.
Вышедшая из строя турбина негативно сказывается на работе дизельного двигателя. В бензиновом двигателе Фольксвагена и других марок автомобилей также начинаются проблемы.
Белый дым в дизеле — один из признаков неисправности турбины
Часто турбина ломается из-за низкого давления масла или использования некачественной смазки. Из-за воздействия высоких температур даже кратковременное понижение давления масла вызывает износ подшипников вала турбокомпрессора, увеличение радиального зазора и, как следствие, повреждение сальников. Разрушенные сальники не могут обеспечить правильную посадку и масло попадает в коллектор турбодвигателя. Когда горячий выхлоп проходит над сломанными деталями, он поднимает температуру еще выше, сжигая все оставшиеся смазочные материалы. Подшипник полностью разрушен, лопатки ломаются. Работа в таком режиме очень быстро приводит к тому, что в двигателе заканчивается смазка. Результат работы безмасляного силового устройства всем понятен.
Диагностика турбины дизельного двигателя не снимая
При своевременном обслуживании дизельного агрегата турбина регулярно «дует» длительное время; ресурс примерно такой же, как у двигателя. Нужно постоянно следить, какое масло, а также топливо заливают в машину. Некачественная смазка является основной причиной 95% всех отказов турбин.
Масло нужно менять каждые 7-8 тыс км.
Автовладельцу достаточно проверять турбокомпрессор при каждой замене масла. Поэтому можно выявить и устранить неисправности еще на начальных этапах. Если выхлоп изменил цвет или появились другие признаки неисправности, рекомендуется оперативная диагностика.
Визуальный осмотр
Вы можете обнаружить, что турбина не работает сама по себе. Сделать это реально даже не снимая его с двигателя. Тщательный осмотр позволит сэкономить на компьютерной диагностике, довольно дорогой на многих СТО.
- Проверяем уровень масла в двигателе. Помните, что в дизельный двигатель следует заливать только качественное и проверенное масло.
- Визуально осмотрите турбину. Внутри не должно быть осколков деталей или любых других посторонних предметов.
- Анализируем цвет выхлопа. Падение мощности вместе с черным дымом «говорит» о том, что топливно-воздушная смесь слишком обогащена, дым сизый – масло попадает в цилиндры и сгорает в рабочей камере. В ситуации с черным дымом следует искать неисправность в системе впуска/выпуска воздуха. Сине-белый дым появляется, если фильтры забиты или если ротор имеет слишком большой люфт и при вращении касается корпуса.
- Проверка воздушного фильтра. Очень грязный фильтр пропускает очень мало воздуха. Из-за недостатка воздуха в картридже и корпусе вентилятора с подшипниками создается разное давление. Масло из картриджа турбины поступает в компрессор.
- Смотрим, все ли трубы и их соединения герметичны. Возможно, вам придется немного подтянуть хомуты.
- Посмотри на слив масла. Не допускается повреждение или скручивание.
Обязательно проверьте турбину на износ. Для этого ротор турбины вращают вокруг оси, проверяя люфт. Осевой люфт практически не заметен для человека, он не должен быть более 0,06 мм. В радиальном направлении зазор может быть до 1 мм, при этом корпус турбокомпрессора не должен соприкасаться. Если отклонения превышают эти значения, турбокомпрессор считается изношенным.
Без снятия турбины аналогичная диагностика проводится на бензиновых автомобилях. Симптомы точно такие же.
Проверка на заведенном двигателе
Достаточно эффективным методом диагностики своими руками является проверка ТКР на работающем турбодвигателе. Во время работы компрессор не должен издавать свистящих или других посторонних звуков. При появлении посторонних шумов следует проверить герметичность труб. При наличии повреждений их необходимо заменить.
Сложно сидеть одному за рулем и проверять работоспособность системы турбонаддува. А вот с помощником это минутное дело.
- Откройте капот.
- Запустить двигатель.
- Найдите трубку, которая соединяет впускной коллектор и нагнетатель.
- Вручную затяните трубку турбины.
- В это время помощнику нужно нажать на педаль газа примерно на 5 секунд.
- Отпустите педаль акселератора.
Каждый из признаков может говорить не только о неисправной турбине, но и о других мелких поломках. Если причина не в турбокомпрессоре, следует немедленно обратиться в сервис для дальнейшей диагностики. Чем раньше будет обнаружена неисправность, тем дешевле будет ее ремонт.
Причины неисправности
Для того чтобы осмотреть турбину и выявить неисправность, необходимо понимать, какие виды неисправностей могут возникать в системе турбокомпрессора.
Обычно самыми проблемными элементами являются сальники и подшипники. От износа этих деталей может появиться люфт, шум, можно найти клин турбины. Работа может быть прервана из-за неисправности системы смазки, вентиляционные клапаны или поршневые кольца уже достаточно изношены. При этом продукты сгорания дизельного топлива попадают в картер и имеют негативные последствия.
Если из выхлопной виден дым, обычно сизый, то нужно обратить внимание на клапан PCV. Неправильная его работа повышает давление масла в турбине, из-за чего смазка продавливает уплотнения. При выходе или входе в нагнетаемый воздух масло меняет состав смеси, от этого двигатель значительно теряет мощность и начинает выделять вышеупомянутый дым.
Когда проверять турбину
Если использовать качественное масло и бережно относиться к дизельному агрегату, турбокомпрессор исправно проработает около 150 тысяч километров пробега. Для того, чтобы обнаружить какую-либо поломку на ее начальной стадии, нужно внимательно следить за турбиной, достаточно проверить работу агрегата во время замены масла.
Таким образом, автовладелец может значительно сэкономить, устраняя неисправность на ее ранней стадии, а не заменяя дорогостоящую деталь.
Неправильное вмешательство может вызвать небольшую неисправность, которая приведет к выходу из строя всей детали и заставит автовладельца заменить и отремонтировать турбокомпрессор. Необходимо обратиться в проверенный сервис, специалисты которого быстро и качественно устранят проблему и продлят срок службы турбокомпрессора в дизельном двигателе.
Как влияет неисправная турбина на работу двигателя автомобиля
Многие думают, что небольшой агрегат в виде турбины при выходе из строя вряд ли окажет сильное негативное влияние на работу двигателя, но это не совсем так. Очень распространенной причиной выхода из строя турбины является низкое давление масла или его низкое качество. Падение давления часто происходит из-за очень грязного или некачественного масляного фильтра, а также в результате метода «пятиминутной промывки».
Учитывая высокую скорость вращения турбины, а также постоянное воздействие высоких температур, а это нормальные условия эксплуатации, даже незначительное и кратковременное падение давления в масляной системе может привести к повреждению подшипника вала турбины. При его сильном износе увеличивается радиальный люфт, который приводит к повреждению и выходу из строя уплотнений.
При разрушенных сальниках отсутствует надлежащая герметичность, а следовательно, масло беспрепятственно попадает в поддон двигателя. Параллельно с этим еще больше падает давление масла в подшипниках вала турбины, что приводит к еще большему выходу из строя этого узла.
Горячие выхлопные газы проходят через сломанные компоненты и внутрь подшипников, где повышают температуру до точки, при которой все смазочные материалы полностью сгорают. Это приводит к полному разрушению самого подшипника. Он перестает выполнять свою функцию, что приводит к поломке лопаток турбины, осколки которых остаются внутри агрегата.
Качество смазки элементов турбины очень сильно зависит от масляного насоса двигателя. Даже не очень длительная работа агрегата в таком режиме оставит двигатель автомобиля без смазочных материалов. А что будет с двигателем, когда он будет работать без масла, пояснений не требует.
Во избежание подобных неприятных ситуаций важно помнить об основных признаках неисправностей и выхода из строя турбокомпрессора. Если вовремя не обратить внимание на эти симптомы и не принять соответствующих мер, то характерный скрежещущий звук трения лопаток о внутренний кожух турбины, приводящий к еще большим проблемам, не дождется. При наличии хоть какого-то намека на неисправность лучше сразу обратиться к специалистам автосервиса или СТО.
Признаки того, что турбина «умирает»
Отказ турбины во многих случаях происходит очень быстро, причин тому несколько: это может быть, как уже было сказано, недостаток масла, попадание твердых частиц в колесо компрессора и в рабочее колесо турбины, а также может быть авария привести к разрыву. Однако чаще турбокомпрессор постепенно приходит в негодность, и у автовладельца есть время обратить внимание и принять необходимые меры по устранению причин поломки или обратиться к специалистам.
Выделены некоторые из наиболее распространенных признаков отказа турбины. К ним относятся следующие:
- наличие посторонних шумов от турбины при работе силовой установки (свист или гул);
- появление синего дыма из выхлопной системы;
- значительно возрастает расход масла;
- давление наддува падает.
Для выявления поломок на ранних стадиях достаточно внимательно прислушаться к своему автомобилю. Например, мощность автомобиля уменьшилась или потеряла импульс, что указывает на то, что турбина не создает достаточного давления.
Иногда причиной этого является повышенное противодавление из-за сильного загрязнения катализатора. Кроме того, к этому может привести и неисправность электромагнитного клапана (управляющего разрежением турбины), что также приводит к снижению мощности двигателя.
Если эти элементы работают нормально, то стоит проверить байпасную заслонку или изменяемую геометрию. Часто при агрессивной манере вождения поток выхлопных газов проходит через клапан, либо поврежденная изменяемая геометрия запирает корпус турбокомпрессора и не направляет воздух на турбинное колесо. В этом случае КПД турбины значительно падает. Если таким образом не удалось выявить причину поломки, то придется демонтировать турбокомпрессор силовой установки.
О приближающемся отказе турбины и возможном признаке неисправности может свидетельствовать и дым из выхлопной системы.
Например, после удара внутри турбины резьбовые соединения могут ослабнуть. А при работе двигателя, особенно при высоких оборотах и мощности турбокомпрессора, упомянутое соединение может полностью размотаться, что, несомненно, приведет к значительным повреждениям не только турбины, но и самого двигателя.
Первые признаки неисправности
Конечно, если у водителя нет опыта работы с автомобилями, то ему не стоит сразу разбирать устройство и пытаться выявить неисправность изнутри. Есть несколько признаков того, что турбокомпрессор не работает должным образом:
- Появление синего или черного дыма при выдохе;
- очень шумная работа дизельного агрегата при различных нагрузках;
- двигатель часто перегревается;
- расход топлива постоянно увеличивается, как и расход масла;
- ухудшение тяги, потеря мощности и динамики.
Каждый из этих симптомов может указывать не только на неисправность турбины, но и на другие мелкие неисправности. Если причина не в турбокомпрессоре, немедленно обратитесь в сервисный центр для дальнейшей диагностики. Чем раньше будет обнаружена проблема, тем дешевле обойдется ее устранение.
Самостоятельная проверка
Вы можете провести первичную проверку самостоятельно, чтобы не тратить деньги на компьютерную диагностику, которая зачастую стоит очень дорого. Для начала нужно тщательно проверить турбокомпрессор.
Во-первых, проверяется уровень и качество моторного масла, используемого в дизеле. Затем убедитесь, что в компрессор не попали посторонние предметы.
После обработки необходимо оценить цвет излучения. Это также может указывать на конкретные проблемы с турбиной. Если цвет выхлопа черный и заметно падение мощности, скорее всего, это перегруженная смесь. Возникает из-за выхода из строя системы впуска и выпуска воздуха. Во впускные цилиндры поступает недостаточно воздуха, и могут быть утечки выхлопных газов, вызывающие потерю мощности.
Синий или даже белый дым из выхлопной трубы означает, что масло попадает в цилиндры, а затем сгорает в рабочей камере. При этом расход масла может возрасти примерно до литра на 1000 км пробега. Необходимо проверить работу ротора и чистоту фильтров. Рабочее колесо должно иметь небольшой люфт и не касаться корпуса, иначе деталь требует немедленного осмотра и ремонта.
Сильно загрязненный фильтр не пропускает необходимое количество воздуха, что вызывает перепад давления между корпусом турбокомпрессора и опорным элементом. Из этого картриджа масло поступает в компрессор. Если нет фильтра, проверьте всю систему подачи масла, шланги и муфты на наличие перегибов, трещин и зазоров.
Соединения трубопроводов можно проверить на герметичность при работающем двигателе. Шипящие и потрескивающие звуки при прохождении воздуха через систему указывают на необходимость подтянуть хомуты. Любые люфты или повреждения приведут к недостаточной подаче воздуха в цилиндры.
Еще одна причина выхода из строя турбины – неправильный слив масла из-за попадания газа в картер. Нужно проверить систему вентиляции, чтобы дизель не начал дышать.
Еще одна причина выхода из строя турбины – неправильный слив масла из-за попадания газа в картер. Нужно проверить систему вентиляции, чтобы дизель не начал дышать.
Как Васей проверить турбину (программно)
Описанные выше методы проверки позволяют лишь косвенно оценить состояние бывшей в употреблении турбины. Для его детальной диагностики лучше использовать электронные средства – ноутбук и установленное на нем диагностическое программное средство. Самая распространенная программа для этого среди мастеров и автовладельцев – Вася Диагност. Ниже приводится краткое изложение алгоритма проверки давления в тестируемой турбине. Автолюбитель должен знать, как подключиться к сервисному разъему ЭБУ и запустить программу. Все последующие замеры производятся на холостом ходу машины, то есть при работающем двигателе и турбине.
Проверка турбины на машине Вася»
- В программе выбираем раздел «Подбор блока управления», затем «Электроника двигателя».
- Нажмите кнопку Пользовательские группы. Слева откроется окно пользовательских групп, а справа откроется окно со списком для непосредственного выбора групп. Здесь представлено описание всех узлов, влияющих на работу двигателя автомобиля (датчики, исполняемые модули и т.д.).
- В списке выберите строку «Абсолютное давление на впуске» или «Абсолютное давление на впуске». Соответствующее давление будет отображаться в левом окне. Единицами в этом случае являются кПа, а не бары.
- На холостом ходу давление в турбине будет немного выше 100 кПа (или 1 бар, например 107 кПа).
- Наряду с давлением турбины полезно будет включить и дополнительные функции: угол наклона педали акселератора, значение крутящего момента, температура охлаждающей жидкости и т.д. Это будет полезно для понимания динамики турбины.
- При движении автомобиля соответствующее давление в турбине возрастет и составит примерно 2…3 бара (200…300 кПа) в зависимости от типа турбины и режима движения.
Перед покупкой подержанного автомобиля рекомендуется проверить все его системы, включая турбину, не только визуально и тактильно, но и с помощью программных средств, описанных как «Вася диагност».
После снятия сопла турбины можно проверить люфт вала. Различают радиальные (часто называемые поперечными) и осевые или продольные зазоры.
Конструкция турбины
Корпус турбины имеет сложную геометрию. Воздух поступает в нагнетатель по спиральному каналу с постепенно сужающимся диаметром, что в свою очередь также влияет на увеличение рабочего давления турбины. В зависимости от назначения мотора конструкция корпуса бустера (улитки) может быть разной. Для грузовиков поток выхлопных газов должен быть разделен, чтобы избежать повреждения резонанса, а в случае разделения потока газа резонанс используется для более эффективной работы турбины.
Ротор и вал турбины изготовлены из разных материалов, потому что они работают в разных условиях. Процесс производства нагнетателя выглядит следующим образом: вал и ротор вращаются в противоположном направлении с большой скоростью, причем во время вращения ротор насаживается на вал. Таким образом получается прочный неразрывный шов. Есть еще одна хитрость в конструкции вала. В месте сжатия ротора она полая, что затрудняет передачу тепла от ротора к валу и улучшает охлаждение сопрягаемых элементов. После точной отделки вал балансируется и устанавливается в корпус.
Турбина имеет сложную систему смазки и такую же сложную систему динамических уплотнений, что определяет высокую цену турбины в сборе. Динамическими они называются потому, что работают по принципу разности давлений в разных частях турбины:
- Вал турбины имеет переменный диаметр, что создает перепад давления, препятствующий попаданию масла в турбину.
- С обеих сторон вала уплотнения установлены в канавках, кроме того, они служат преградой для передачи избыточного тепла на корпус бустера..
- Внутренняя геометрия корпуса вала также создает препятствие для проникновения масла в ротор.
- Масло вытесняется из герметизирующего корпуса в полость вала, откуда излишки по трубопроводу поступают в систему смазки двигателя.
Даже поверхностное изучение системы смазки и конструкции турбины уже свидетельствует о том, что это очень требовательный механизм как к качеству масла, так и к правилам эксплуатации. Эти правила просты и понятны, а срок службы турбокомпрессора не может быть меньше срока службы дизеля при соблюдении следующих условий:
- используйте только сертифицированное масло и вовремя меняйте его;
- не нагружать двигатель без прогрева;
- перед остановкой двигателя необходимо дать ему некоторое время поработать на холостом ходу;
- следите за чистотой системы смазки, так как засорение маслопровода турбины может значительно сократить срок ее службы.
Есть несколько симптомов, которые могут указывать на неисправный наддув, но наиболее заметными из них являются неспособность развивать полную мощность двигателя и густой черный выхлоп. Это указывает на то, что воздушный фильтр забит или что впускной коллектор потерял герметичность. Если масло попадает в коллектор через турбину, хорошо виден сизый дым из выхлопной трубы. В этом случае может потребоваться ремонт и очистка крыльчатки.
Поэтому при соблюдении всех правил ухода и эксплуатации привода его ресурс может быть вполне сравним с ресурсом дизельного двигателя. Пусть проблемы с турбиной обходят стороной ваш двигатель и всем удачи!
Однако в этом случае проблема может быть не в турбине, а в наличии трещин на патрубке или во впускном коллекторе. Соответственно такая проверка позволяет определить герметичность системы.
Как проверить снятую турбину дизельного двигателя
Если турбина уже снята с двигателя, мы не можем проверить ее при работающем двигателе. А вот экзамен за партой более нагляден. Механизм можно хорошо мыть, тогда трещины не скроются. Агрегат имеет два входа и два выхода, на каждом из которых можно обнаружить масло. Вот что он говорит:
- Износ цилиндропоршневой группы
- Забита вентиляция картера
- Изношенная турбина
- Засорение, деформация маслосливной трубки в картере
- Забита вентиляция картера
Как просто проверить работоспособность турбины на дизельном двигателе
Многие автолюбители жалуются, что диагностика турбокомпрессора – дело не совсем простое, так как его работа связана со многими факторами, параметрами работы других систем дизеля.
Ну как, например, проверить турбину дизеля при покупке. Вот если бы на приборной панели был манометр, позволяющий определить работоспособность агрегата. Продавец и покупатель сразу бы ясно увидели состояние устройства.
Есть приборы для измерения давления наддува. Некоторые фанаты устанавливают их в свой автомобиль. В сети есть видео об этом.
А вот проверить этот показатель на стоящем автомобиле не получится. Без нагрузки двигатель не получит необходимого количества топлива, а значит, и поток выхлопных газов будет недостаточным. Крыльчатка не будет развивать правильную скорость, даже если дроссельная заслонка полностью выжата.
