Poniżej podzieliliśmy się naszą wiedzą, zbudowaną dzięki ponad 25-letniemu doświadczeniu, na temat najczęstszych przyczyn awarii turbosprężarek. Ten przewodnik ma na celu pomóc Ci zrozumieć, kiedy Twoja turbosprężarka wymaga serwisu, naprawy lub przebudowy, a także zapewnić, że turbosprężarka nie będzie miała żadnych innych problemów.
Chociaż istnieje wiele różnych problemów, które powodują problemy z turbosprężarką, można je podzielić na pięć grup w następujący sposób:-
1. Brak oleju smarującego i/lub opóźnienie oleju
Ponieważ turbosprężarka obraca się z bardzo wysokimi prędkościami, do 200 000 obr./min, zapotrzebowanie na olej ma ogromne znaczenie. Olej jest wymagany przy odpowiednim natężeniu przepływu i ciśnieniu, aby wykonać następujące czynności:-
(a) Nasmarować łożyska oporowe i poprzeczne (lub wkład łożyska kulkowego w wybranych turbosprężarkach o określonych osiągach)
(b) Ustabilizować wał obrotowy i łożyska poprzeczne
(c) Postępować jak płyn chłodzący przed osiągnięciem wysokich prędkości turbosprężarki (należy pamiętać, że jest to dodatek do wszelkich innych form chłodzenia stosowanych w turbosprężarce)
Wraz ze wzrostem prędkości turbosprężarki i obciążenia silnika wzrasta potrzeba, aby olej działał zarówno jako środek smarny, jak i jako chłodziwo. Jeżeli wystąpi opóźnienie w dotarciu oleju do łożysk turbosprężarki nawet przez krótki czas, nastąpi awaria łożyska. Kilkusekundowe opóźnienie może spowodować katastrofalną awarię. Opóźnienie oleju można bardzo łatwo rozpoznać po niebieskawym zabarwieniu lub odbarwieniu łożysk lub samego wału turbiny. Niebieskie zabarwienie to po prostu kolor trzonu wystawionego na działanie nadmiernego ciepła.
Pamiętaj, że jeśli zapaliła się kontrolka kontroli silnika, może być już za późno, aby zapobiec uszkodzeniu lub zużyciu turbosprężarki.
2. Awaria oleju
Smarowanie jest kluczową częścią silnika i chociaż nowoczesna technologia olejów przeszła długą drogę w zapewnianiu dobrych olejów, nadal może wystąpić pogorszenie jakości oleju.
Wysokie temperatury panujące w nowoczesnych silnikach mogą powodować pękanie lub rozkład olejów. To działanie powoduje powstawanie materiałów zawierających węgiel (smolistych), które przyklejają się do pierścieni silnika i powodują inne problemy. Utlenianie jest spowodowane mieszaniem się węglowodorów w oleju z tlenem; w ten sposób powstają kwasy organiczne, których istnieją dwa główne typy: te o niskiej temperaturze wrzenia i te o wysokiej korozyjności.
Produkty te są odpowiedzialne za kilka problemów występujących w silnikach wysokoprężnych i turbosprężarkach. Jeśli pozwoli się na zagęszczenie kwasów, zaatakują one łożyska itp., powodując wżery, a następnie awarię. Reagują również na pozostały olej, tworząc „szlam”, który następnie osadza się w całym silniku, zwłaszcza w filtrach pogarszających dopływ oleju do turbosprężarki. Silniejsze utlenianie powoduje pojawienie się twardego lakieru. Tam, gdzie szlam może gromadzić się w układach olejowych, przechodząc przez turbosprężarkę, jest on wyrzucany przez siłę odśrodkową z obracającego się wału na ścianki i wewnętrzne powierzchnie obudowy łożyska, gdzie może się zakleszczyć i utrudniać swobodny przepływ oleju. Z czasem nagromadzenie spowoduje problemy z spuszczaniem oleju, co spowoduje wyciek oleju z końcówki turbiny jednostki.
3. Ciała obce i/lub brud w układzie smarowania
Wiele osób błędnie zakłada, że jeśli będą eksploatować silniki z brudnym lub zanieczyszczonym olejem, filtry oleju usuną wszelkie ciała obce, zanim olej dotrze do silnika i łożysk turbosprężarki – może to być bardzo kosztowny błąd! Materiały wystarczająco małe, aby przejść przez filtr oleju niezauważone, mogą spowodować uszkodzenie łożysk turbosprężarki, gdy ich ilość jest wystarczająca do spowodowania zużycia łożyska i otworu obudowy łożyska lub jeśli cząsteczki brudu są wystarczająco duże, aby zablokować wewnętrzne kanały olejowe turbosprężarki powodując w ten sposób brak oleju w urządzeniu (częściej w turbosprężarkach z łożyskami kulkowymi, w których standardowo zamontowany jest ogranicznik 0,040 cala). Łożyska turbosprężarki najprawdopodobniej ulegną awarii na długo przed tym, jak główne łożyska silnika lub inne elementy zaczną wykazywać jakiekolwiek zużycie, po prostu dlatego, że turbosprężarka obraca się z dużo większą prędkością niż silnik. Jednostka wykonująca zaledwie 80 000 obr./min będzie miała prędkość ostrza na kole sprężarki wynoszącą 700 mil na godzinę. Nowe konstrukcje turbosprężarek mają prędkość łopatek przekraczającą 1000 mil na godzinę!
Warto również wziąć pod uwagę, że jako naturalny produkt uboczny spalania materiały takie jak popiół, sadza oraz niespalone ciężkie pozostałości paliwa i wody są wprowadzane do układu smarowania pojazdów. Wszystkie te elementy powodują zanieczyszczenie oleju. Sam silnik przyczynia się do rozkładu oleju, ponieważ drobne cząstki metalu powstałe w wyniku zużycia przechodzą przez kanały olejowe do turbosprężarki lub utleniają się i przyspieszają degradację. Wreszcie ciała obce spoza silnika, takie jak kurz i brud, dostają się do cylindrów przez układ dolotowy powietrza.
4. Ciała obce w układach wydechowych i/lub filtracji powietrza
Każdy materiał, który dostanie się do układu wydechowego lub dolotowego, bez wątpienia uszkodzi turbosprężarkę i może uszkodzić silnik (chociaż zwykle intercooler zapobiega przedostawaniu się dużych cząstek do silnika, pod warunkiem, że pojazd jest wyposażony). Ponieważ turbosprężarka jest precyzyjnym instrumentem obracającym się z dużą prędkością, jej podatność stanie się natychmiast widoczna, gdy po raz pierwszy jakiekolwiek cząstki dostaną się do obudowy. Uszkodzenie koła sprężarki może spowodować przedostanie się kawałków aluminium do silnika, co spowoduje uszkodzenie tłoka silnika, zaworu, tulei i ewentualnie wału korbowego.
Rodzaj materiału będzie się znacznie różnić, od pyłu w układzie powietrznym po fragmenty zaworów silnika w układzie wydechowym. Należy również zauważyć, że jeśli w tych układach znajdzie się ciało obce, turbosprężarka zareaguje ewentualną utratą mocy, czarnym dymem, nadmiernym zużyciem oleju oraz wyciekami i uszkodzonymi kołami.
5. Materiały i środowisko pracy
W naszych turbosprężarkach stosowane są wyłącznie materiały o zapewnionej jakości, a zarówno materiał, jak i wykonanie są poddawane ciągłym kontrolom jakości, aby spełnić zarówno rygorystyczne specyfikacje OE, jak i nasze własne wewnętrzne wymagania ISO. Turbosprężarka to chyba najbardziej niezrozumiały element silnika i to właśnie ta niewiedza właściciela sprawia, że serwis turbosprężarek jest bardzo trudnym obszarem do pracy. Turbo może zwiększyć daną moc silnika o około 30%, ale to tylko rób to, co każe mu silnik. Źródłem mocy turbosprężarki są spaliny wytwarzane przez silnik, a moc ta jest regulowana przepływem, ciśnieniem i temperaturą. Jeśli wystąpi awaria silnika lub nienormalne warunki pracy w silniku, turbosprężarka nie poradzi sobie z tym. W niektórych przypadkach bardziej prawdopodobne jest uwypuklenie problemu. Z tego wynika, że wymiana wadliwego urządzenia na nową nie zawsze rozwiąże problem. Jeśli masz jakiekolwiek wątpliwości, zalecamy rozmowę z jednym z doświadczonych doradców, którzy pomogą Ci zdiagnozować Twoje problemy w oparciu o swoje rzeczywiste doświadczenia z awarią turbosprężarki.