Mūsų mechanikai kasdien susiduria su daugybe šiuolaikinių automobilių turbokompresorių, dažniau vadinamų turbinomis. Visi žino, kad turbinos buvimas automobilyje reiškia daugiau galios, malonesnį ir gyvesnį važiavimą. Tačiau dėl didelės patiriamos apkrovos ir sudėtingų darbo sąlygų, pasitaiko ir turbinų gedimų. Vieni iš jų yra smulkesni, o kiti - labai problematiški, kuriems reikia brangaus remonto. Vienas iš dažniausių gedimų, dėl kurių kreipiasi klientai, yra alyvos nutekėjimas iš turbokompresoriaus.

Kas yra turbokompresorius ir kaip jis veikia?
Turbokompresorius - tai kompresorius arba oro siurblys, kuris veikia nuo turbinos. Turbina sukasi naudodama panaudotų dujų srovės energiją. Dyzelinio variklio turbokompresorius gali suktis nuo 1000 iki 130 000 aps./min.
Turbina tiesiogiai jungiama su kompresoriumi tvirta ašimi. Kompresorius įtraukia per oro filtrą šviežio oro, suspaudžia jį ir suspaustą išleidžia į variklio įleidžiamąjį kolektorių. Teoriškai egzistuoja turbinos ir turbokompresoriaus kompresoriaus galingumų pusiausvyra: kuo daugiau energijos turi panaudotos dujos, tuo greičiau suksis turbina.
Turbinos ir kompresoriaus sandara
Turbiną sudaro korpusas ir rotorius. Panaudotos dujos iš išleidžiamojo variklio kolektoriaus patenka į priimamąjį turbokompresoriaus atvamzdį. Turbinos sukimosi greitis priklauso nuo jos korpuse esančio kanalo dydžio ir formos. Tai primena laistymo žarną: kuo labiau pirštu uždengiate išeinamąją angą, tuo toliau trykšta vandens srovė.
Turbinų korpusai smarkiai skiriasi priklausomai nuo naudojimo srities. Esant tam tikro tipo korpusui, tampa įmanomas impulsinis dujų srovės judėjimas ir galima sulaukti rezonansinių reiškinių. Turbinos korpuse, turinčiame dvigubą kanalą, kiekviena srovė paskirstoma visame turbinos rotoriaus paviršiuje. Sistemoje su nuolatiniu slėgiu naudojama tik slenkamojo judėjimo panaudotų dujų energija, tokiu atveju naudojami tik turbinų korpusai su vienu kanalu.
Didelių matmenų turbokompresoriuose dažnai įmontuojamas papildomas žiedas su nukreipiamosiomis mentėmis. Jis palengvina panaudotų dujų nuolatinės srovės sukūrimą turbinos rotoriuje ir leidžia reguliuoti srovę. Turbinos korpusas liejamas iš temperatūrai atsparaus lydinio, o turbinos rotorius taip pat gaminamas iš aukštos kokybės medžiagų, atsparių aukštai temperatūrai.
Prie ašies stipriai pritvirtinamas turbinos rotorius. Ašies medžiaga skiriasi nuo medžiagos, naudojamos turbinos rotoriui. Ši jungtis sumontuojama tokiu būdu, kad ašis ir rotorius, besisukantys skirtingomis kryptimis labai dideliu greičiu, spaudžia vienas kitą. Dėl trinties išsiskirianti šiluma sulieja juos vieną su kitu, suformuodama neišardomą vienetą. Ašis sujungimo vietoje yra tuščiavidurė, kas apsunkina šilumos perdavimą iš turbinos rotoriaus į jos ašį. Iš turbinos pusės ašyje yra įdubis, kuriame - sandarinimo žiedas.
Prie plonesnio ašies galo montuojamas kompresoriaus rotorius; ten yra sriegis, ant kurio užsukama apsauginė veržlė rotoriui pritvirtinti. Kompresorių sudaro korpusas ir rotorius. Kompresoriaus dydį nulemia varikliui reikalingo oro kiekis ir turbinos sukimosi greitis. Kompresoriaus rotorius stipriai pritvirtintas prie turbinos ašies, taigi sukasi tokiu pat greičiu kaip ir turbinos rotorius. Taip įsiurbiamas oras nukreipiamas į rotoriaus periferiją ir menčių nubloškiamas link kompresoriaus korpuso sienelės. Dėl to oras suslegiamas ir per įleidžiamąjį kolektorių patenka į variklį.
Steam turbine working principle
Turbokompresoriaus sandarinimo sistema ir alyvos tekėjimas
Variklio alyva iš esmės yra jūsų automobilio kraujas. Ji sutepa pagrindines judančias dalis, apsaugo jas nuo korozijos ir palaiko vėsinimą variklio veikimo metu. Kalbant apie turbokompresorių, jam reikalingas nuolatinis švarios, kokybiškos alyvos srautas. Alyvos trūkumas, netinkamai parinkta alyva arba prastos kokybės alyva gali sukelti teršalų kaupimąsi variklyje ir abrazyvinį poveikį turbinos vidinėms dalims.
Turbokompresorius sutepamas nuo variklio sutepimo sistemos. Ašies korpusas yra centrinė turbokompresoriaus dalis, esanti tarp turbinos ir kompresoriaus. Ašis sukasi slydimo guoliuose. Motorinė alyva kanalais nuteka tarp korpuso ir guolių, taip pat tarp guolių ir ašies. Paskutiniu metu atsirado konstrukcijų, kuriose guolis nejuda, o ašis sukasi alyvos vonelėje.
Sandarinimo principai
Turbokompresoriaus sandarinimo sistema yra gana paprasta, tačiau labai svarbi jo tinkamam veikimui. Jei turbokompresorių, gulintį ant dirbtuvių stalo, užpildysime alyva, nieko nenustebins, kai alyva iš centrinio korpuso prasisunks ir į turbinos pusę, ir į įsiurbimo pusę. Norint, kad turbokompresorius būtų sandarus, turi vykti sukimosi judesiai ir atsirasti tinkamas slėgis korpusuose iš abiejų pusių.
Dėl didelių turbokompresoriaus sukimosi greičių, siekiančių iki 250 000 aps./min., ir aukštos temperatūros (iki 1200 laipsnių Celsijaus išmetimo pusėje), tipiniai alyvos sandarinimo žiedai (O-ring) negali būti naudojami. Vietoj jų naudojami specialūs sprendimai:
- Kompresorius sandarinamas iš abiejų pusių įmontuojant alyvą sulaikančias tarpines ir sandarinimo žiedus. Nors šie žiedai ir padeda išvengti alyvos nuotėkio, jie iš tiesų nėra tradicinės sandarinimo tarpinės. Juos reikia laikyti elementu, apsunkinančiu oro nuotėkį tarp turbinos, kompresoriaus ir ašies korpuso.
- Iš oro pusės, kaip ir turbinos, yra alyvos bakelis kartu su sandarinimo žiedu. Sukantis turbokompresoriaus velenui, išcentrinė jėga atmeta alyvą į išorę į specialias alyvos erdves, kurios nuteka į alyvos rezervuarą. Sumontuotas metalo žiedas, papildomai spaudžiamas išmetamųjų dujų, užsandarina sistemą.
Šie techniniai sprendimai neleidžia alyvai ištekėti iš turbokompresoriaus, jei nėra pažeista jo guolių sistema. Visi alyvos sandarikliai yra dinaminio tipo. Iš turbinos pusės sandarinimo žiedai išdėstyti grioveliuose (tiek ašies korpuse, tiek ir ant pačios ašies), tokiu pat principu žiedai sumontuoti ir iš kompresoriaus pusės. Sandarinimo žiedai atlieka svarbiausią vaidmenį užtikrinant hermetiškumą.
Alyvos tekėjimo mechanizmas
Sandarinimo žiedas sukasi tokiu pat greičiu kaip ir ašis. Įprastu turbokompresoriaus darbo režimu turbinoje ir kompresoriuje slėgis didesnis nei ašies korpuse, o slėgis kompresoriuje ir turbinoje išstumia alyvą į korpusą. Dėl išcentrinės jėgos už kompresoriaus rotoriaus susidaro vakuumas. Žinoma, dirbant kompresoriui galimas alyvos nuotėkis iš ašies korpuso į kompresorių, tačiau šiame kompresoriuje svarbiausią vaidmenį sandarinant vaidina sandarinimo žiedas.
Kai variklis dirba mažomis apsukomis arba be apkrovos, už rotoriaus susidaro mažesnio slėgio zona. Alyva, tekanti nuo sandarinimo žiedų, nuteka vidine plokštelės puse žemyn, t. y. link angos alyvai nutekėti. Jei kompresoriuje susidarytų vakuumas, dujos įsiurbiamos lengviau nei gerokai sunkesnė alyva. Iš turbinos pusės alyvos nukreipimo problema ne tokia svarbi, turint omenyje, kad normaliomis sąlygomis slėgis turbinoje visada didesnis negu ašies korpuse. Bet kokioje ašies korpuso konstrukcijoje numatyta šilumos mainų sumažinimo būtinybė tarp turbinos su sandarinimo žiedais ir kompresoriaus. Šiuo tikslu iš turbinos pusės įmontuojama termoizoliacinė plokštelė, o ašies korpuse yra daugybė elementų šilumos mainams.

Turbokompresoriaus gedimų priežastys ir alyvos nutekėjimas
Alyvos nutekėjimas iš turbokompresoriaus gali būti sukeltas ne tik pačio turbokompresoriaus gedimo, bet ir kitų variklio sistemos problemų. Svarbu atlikti tikslią diagnostiką.
Variklio alyvos sistemos problemos
- Nepakankama arba netinkama alyva: Nepakankamas alyvos kiekis sistemoje, netinkamai parinkta alyva arba prastos kokybės alyva. Naudojama netinkama alyva gali prarasti tepimo savybes, o chemiškai užteršta stipriai išdilinti veleną bei slydimo guolius, juos perkaitindama.
- Užsikimšę alyvos padavimo ar nubėgimo vamzdeliai: Dažniausiai tai sukelia atplyšusi alyvos nubėgimo tarpinė arba naudojamas hermetikas, kuris dalinai ar visiškai užkiša alyvos siurblio paėmimą ar padavimą (vamzdelį) į turbokompresorių. Reikia apžiūrėti tepalo padavimo vamzdelius į turbiną, ar jie nėra užsikimšę ir ar nėra juose papildomai įmontuotas filtriukas.
- Tepalo slėgio problemos: Būtina patikrinti ir išmatuoti tepalo slėgį. Taip pat reikia nuimti karterį ir patikrinti tepalo siurblio paėmėjo tinklelį, ar jis neužsikišęs nuo kuro nuodegų.
- Sugadintas tepalo siurblys: Nuėmus tepalo siurblį, būtina įvertinti jo susidėvėjimą. Jei yra vidinių pažeidimų, jį būtina keisti.
- Netinkamas alyvos lygis: Net nedidelis slėgio padidėjimas karteryje blokuoja laisvą alyvos nutekėjimą iš turbokompresoriaus į automobilio dujų išmetimo sistemos pusę. Tai gali įvykti dėl per didelio alyvos lygio variklyje.
Oro įsiurbimo sistemos problemos
- Užsikimšęs arba prastos kokybės oro filtras: Jei keičiant oro filtrą nebuvo išvalyta filtro dėžė, arba naudojamas prastos kokybės filtras, arba jis seniai keistas, gali kilti problemų.
- Svetimkūniai įsiurbimo sistemoje: Minkšti svetimkūniai, tokie kaip medžiagos atplaišos ar popierinės servetėlės, patekusios per įsiurbimo sistemą, sukelia sparnuotės pažeidimą. Keičiant oro filtrą ar oro įsiurbimo vamzdžius, nebuvo pašalinta sutrūkusios sandarinimo movos, ar jose palikta servetėlės ar kita atplaiša.
- Pažeisti įsiurbimo sistemos komponentai: Reikia peržiūrėti visą įsiurbimo sistemą (žarnas, aušintuvą, kolektorių). Pažeistą detalę pakeisti.
Išmetimo sistemos problemos
- Išsilenkusi veleno galinė dalis: Išsilenkusi nuo karščio galinė veleno dalis, susidaręs spaudimas išmetimo sistemoje, išdaužo atraminį guolį ir žiedavietes.
- Katalizatoriaus ar kietųjų dalelių filtro problemos: Dažnai susiduriama su katalizatoriaus išpjovimu ar kietųjų dalelių filtro gedimu, kurie gali turėti įtakos alyvos nutekėjimui.
- Svetimkūniai išmetimo dujose: Svetimkūniai, patekę kartu su išmetimo dujomis, pažeidžia veleno priekines mentės briaunas.
- Erozija/korozija: Druskos arba smėlis sukelia stiprią eroziją/koroziją, kuri laikui bėgant pažeidžia menteles.
Kitos potencialios priežastys
- Netinkamai parinkta tarpinė: Dažnai netinkamai parinkta tarpinė taip pat gali būti alyvos iš turbokompresoriaus nutekėjimo priežastis.
- Pažeisti turbokompresoriaus guoliai: Jei yra turbokompresoriaus guolių sistemos pažeidimas, alyva gali ištekėti.
- Pažeisti veleno sparneliai: Nuo per didelių apkrovų veleno sparneliai gali tiesiog atitrūkti.
- Dideli sūkiai: Retais atvejais, dėl per didelių sūkių, veleno galvutė gali lūžti perpus.
- Automobilio amžius ir rida: Turbinos turėtų tarnauti pakankamai ilgai, bet deja įvairios aplinkybės gerokai sutrumpina jų tarnavimo laiką.
- Netinkamas montavimas ir kalibravimas: Netinkamas montavimas ir kompiuterinis kalibravimas gali iššaukti turbokompresoriaus gedimą, net jei pati detalė bus nauja.
Turbokompresoriaus gedimo požymiai
Gali būti įvairių požymių, kurie gali būti siejami su turbokompresoriaus gedimu. Tačiau, jei atidžiai stebite, kaip dirba jūsų automobilis, galite nesunkiai pastebėti dažniausiai pasitaikančių problemų įspėjamuosius signalus ir greičiau imtis veiksmų:
- Automobilis praranda galią ir lėtai įsibėgėja: Automobilio įsibėgėjimas atrodo lėtas, triukšmingas, ir automobilis gana sunkiai išlaiko didelį greitį. Kai turbokompresorius pradeda gesti, jis nebegali į variklį įpūsti pakankamai oro, todėl degimo procese būna mažiau deguonies. Dėl to variklis lėčiau reaguoja į akceleratoriaus paspaudimą.
- Iš išmetimo vamzdžio sklinda dūmai: Padidėjęs dūmingumas dažnai yra plika akimi matomas ir neretai praneša, kad kažkas negerai su turbina. Kai alyva patenka į išmetimo sistemą, ji degdama išskiria išskirtinius mėlynus/pilkus dūmus.
- Keisti garsai iš turbinos: Sveikas turbokompresorius veikia tyliai, nepaisant to, kad sukasi labai dideliu greičiu. Tačiau kai vidiniai komponentai susidėvi arba sugenda (pavyzdžiui, guoliai arba turbinos mentės), galite išgirsti švilpimą, ūžimą, barškėjimą arba kitus keistus garsus. Turbinos bėdos tampa pastebimesnės, kai ji ima dirbti - augant variklio sūkių skaičiui.
- Užsidegusi variklio gedimo lemputė prietaisų skydelyje: Daugumos šiuolaikinių automobilių kompiuteris gali atpažinti turbo gedimus, o prietaisų skydelyje pasirodys variklio patikros lemputė. Kodai, pranešantys, jog variklyje yra nepakankamas slėgis, paprastai rodo turbokompresoriaus problemas.
- Padidėjusios kuro sąnaudos: Gedimas turbinoje taip pat gali turėti įtakos kuro sąnaudoms. Kadangi prastai veikianti turbina varikliui neduoda pakankamai suslėgto oro, pastarasis turi dirbti intensyviau (įpurškiant daugiau degalų), kad kompensuotų deguonies trūkumą.

Priežiūra ir prevencija
Nors modernūs vidaus degimo varikliai yra tikrai patvarūs, kruopšti priežiūra bei laiku daromas aptarnavimas gali ženkliai prailginti turbinos tarnavimo laiką ir padėti išvengti brangių gedimų. Norint išvengti turbokompresoriaus gedimų ir alyvos nutekėjimo, svarbu laikytis šių rekomendacijų:
- Naudokite tinkamą alyvą ir laikykitės keitimo intervalų: Reguliariai keiskite alyvą ir filtrus. Visada naudokite gamintojo rekomenduojamą alyvą ir laiku ją keiskite. Paprastai rekomenduojama tai daryti kas <30 tūkst. km. Nepilkite alyvos vien dėl to, kad jums atrodo, kad ji tinka. Pasidomėkite, kokią alyvą rekomenduoja automobilio gamintojas.
- Reguliariai tikrinkite alyvos lygį: Užtikrinkite, kad alyvos lygis variklyje būtų optimalus.
- Laiku keiskite oro filtrą: Naudokite aukštos kokybės tepalo ir oro filtrus, nes jie atlieka labai svarbią funkciją. Reguliariai keiskite oro filtrą ir prieš montuojant naują, kruopščiai išvalykite filtro dėžę.
- Tinkamai eksploatuokite automobilį:
- Ypač šaltuoju metų periodu pašildykite variklį prieš važiuodami. Pašilus varikliui, pašyla ir alyva, ko pasekoje ji geriau tepa turbiną. Sutepta turbina mažiau dėvisi.
- Po intensyvios kelionės, prieš užgesindami variklį, leiskite jam trumpai dirbti laisva eiga.
- Naudokite tinkamus kuro priedus: Naudokite tinkamus kuro priedus, kurie padeda palaikyti turbinos švarą. Pavyzdžiui, profesionalus ir itin veiksmingas turbinos valiklis - JLM Diesel Turbo Cleaner. Panaudojus šį valiklį, nešvarumai ir suodžiai su laiku išnyks. Turbina dirbs pilnu našumu, o oro ir degalų santykis taps idealus. Svarbu suprasti, kad tai yra priežiūros priemonė, o ne esamo gedimo sprendimo būdas. Jį reikia naudoti prevenciškai, norint sumažinti apnašų kaupimąsi, periodiškas naudojimas veiks daug geriau nei vienkartinis.
- Reguliari techninė priežiūra: Reguliarus aušinimo skysčio pildymas, išmetamųjų dujų recirkuliacijos (EGR) sistemos, pačios turbinos ir susijusių variklio sistemų patikra padeda užtikrinti, kad turbokompresorius veiktų tinkamai. Tikrinkite įsiurbimo sistemą, įsitikinkite, kad ji yra sandari ir joje nėra pašalinių objektų. Stebėkite išmetimo sistemos būklę, atkreipkite dėmesį į katalizatoriaus ir kietųjų dalelių filtro būklę. Reguliariai tikrinkite turbokompresoriaus tepimo sistemą, įskaitant alyvos padavimo ir nubėgimo vamzdelius.

Remonto galimybės ir rekomendacijos
Kuo ilgiau važinėsite automobiliu su pažeista turbina, tuo daugiau bus sugadintas pats variklis, todėl remonto gali prireikti ne tik turbinai, bet ir varikliui. Žinoma, automobilis gali važiuoti su sugedusia turbina, bet kur kas geriau būtų neeksploatuoti jo ir nuvežti automobilį į remonto dirbtuves, kad būtų atlikta patikra ir remontas. Pastebėjus turbinos gedimą, būtina kreiptis į servisą atlikti patikrą, nustatyti problemas ir suremontuoti turbiną ar ją pakeisti nauja.
Nustačius, kad turbina sugedo, realiai turite du variantus:
- Galite įsigyti visiškai naują turbiną ir ją sumontuoti - tai tikrai nebus pigus "malonumas".
- Jei norite sumažinti išlaidas, turite galimybę atnaujinti, t. y. restauruoti turimą turbokompresorių.
Natūralu, kad pirmenybė turėtų būti teikiama naujai turbinai, nes jai bus suteikta ilgesnė garantija ir tarnaus ilgiau nei atnaujinta. Jeigu girdite pašalinius garsus arba tiesiog įtariate, kad automobiliui galbūt ne viskas gerai - registruokitės vizitui į servisą, kad variklį patikrintų profesionalai.
Pavyzdys: Tepalo nubėgimo vamzdelio sandariklio prieinamumas
Pavyzdžiui, tepalo nubėgimo vamzdelio sandarikliai BMW automobiliams (modeliai 3, 5, 7, gamybos metai 05-10, galia 145-170-173kW) gali būti prieinami įvairiose vietose:
| Miestas | Kiekis (vnt.) |
|---|---|
| Alytus | 3 |
| Kaunas (Jurbarko g.) | 3 |
| Kaunas (Savanorių pr.) | 3 |
| Kaunas (Taikos pr.) | 1 |
| Klaipėda | 4 |
| Marijampolė | 2 |
| Panevėžys | 2 |
| Šiauliai | Informacija nepateikta |
| Vilnius (Justiniškių g./Laisvės pr.) | 3 |
| Vilnius (Kareivių g.) | 2 |
| Vilnius (Kuršių g.) | 4 |
Prekę galima atsiimti parduotuvėje per dvi darbo dienas po užsakymo paruošimo.
tags: #turbinos #alyvos #tarpine
