Как самому проверить турбину на дизельном моторе
Необходимость проверить турбину дизельного двигателя своими руками может возникнуть по ряду причин. Выполнение диагностики турбокомпрессора на СТО зачастую потребует определенных финансовых затрат, так как специалисты в большинстве случаев подключают диагностическое оборудование, снимают турбину с двигателя для проверки.
Чтобы выявить неисправности самостоятельно без снятия турбины, можно воспользоваться несколькими способами диагностики. На проблемы с турбокомпрессором могут указывать следующие прямые или косвенные признаки, которые проявляются в процессе работы силового агрегата:
В самом начале стоит отдельно отметить, что подобные симптомы могут возникать не только по причине неисправностей турбины, но данный элемент также находится в списке.
Визуальный осмотр
На начальном этапе диагностики следует проверить уровень и качество дизельного моторного масла. Также необходимо исключить возможное попадание сторонних предметов в турбокомпрессор.
Далее приступаем к анализу цвета выхлопных газов. Падение мощности и черный цвет выхлопа дизеля говорит о переобогащении смеси. Это может указывать на недостаточное количество подаваемого в цилиндры воздуха по причине неисправностей во впуске. Тяга дизельного мотора может также пропадать в результате утечек на выпуске.
Для проверки мотор необходимо завести и оценить звуки в процессе работы турбокомпрессора. Турбина не должна свистеть или скрипеть, не должно быть звука прорывающегося воздуха через соединения. Нужно проверить состояние и герметичность соединений патрубков, по которым осуществляется подача воздуха. Любые неплотности или повреждения недопустимы. Также обязательно проверяется состояние воздушного фильтра, так как загрязнение и снижение его пропускной способности приведет к недостаточной подаче воздуха в цилиндры.
Если дизель дымит белым или сизым выхлопом, тогда это указывает на попадание масла в цилиндры двигателя и его сгорание в рабочей камере. Подобная неисправность может возникать как по причине неисправностей турбокомпрессора, так и других узлов ДВС. Также на проблему указывает большой расход масла (около литра на 1 тыс. пройденных км.)
В этом случае необходимо снова вернуться к проверке воздушного фильтра и ротора турбины. Загрязненный фильтр пропускает малое количество воздуха, что приводит к сильной разнице давлений между корпусом турбины и картриджем с подшипниками. Из этого картриджа масло начинает вытекать в корпус компрессора. Если неисправностей не выявлено, тогда нужно приступить к осмотру сливного маслопровода на наличие загибов, трещин и других дефектов.
Еще одной причиной роста давления может служить активное попадание газов из камеры сгорания в картер двигателя, что препятствует нормальному сливу масла из турбины. Данная неисправность может быть связана с проблемами в работе системы вентиляции картерных газов, дизель начинает сапунить. На моторе с исправной турбиной во впускном и выпускном коллекторе не должно быть признаков обильного попадания масла.
Снова проводим анализ состояния турбины на осевой люфт. Если с компрессором все в норме, тогда причины наличия масла в турбине заключаются именно в повышении давления в картере двигателя. Дополнительно возможно присутствие пробки в сливном маслопроводе.
В случае шумной работы дизеля нужно проверить трубопроводы, через которые воздух подается под давлением, а также ротор турбокомпрессора. Ротор турбины во время прокрутки не должен касаться стенок. Повышенного внимания заслуживает состояние крыльчатки турбины. Любые зазубрины или признаки повреждений крыльчатки требуют немедленного ремонта компрессора. При обнаружении заметных дефектов ротора турбину необходимо снимать для детальной диагностики.
Проверка турбонагнетателя на заведенном двигателе
Проверять турбину на наддув следует так:
Если компрессор работает, тогда патрубок должен будет ощутимо раздуваться. При отсутствии производительности турбины этого не произойдет. Дополнительно следует оценить общее состояние патрубков, а также исключить возможность трещин и других дефектов впускного и выпускного коллектора дизельного двигателя.
Для чего охлаждать турбину перед остановкой двигателя. Особенности работы турбокомпрессора, температура выхлопных газов, охлаждение моторным маслом.
От чего зависит срок службы турбонагнетателя дизельного ДВС. Особенности и рекомендации касательно эксплуатации и ремонта турбин с изменяемой геометрией.
Назначение и конструкция турбокомпрессора дизельного мотора. Принцип работы турбонагнетателя, особенности использования турбины на дизельном ДВС.
Назначение, особенности конструкции, место установки регулятора давления топлива инжекторного двигателя. Признаки неисправностей РДТ, проверка устройства.
Распространенные неисправности дизельного двигателя и диагностика агрегатов данного типа. Проверка топливной системы дизельного мотора, полезные советы.
Линейка дизельных двигателей CRDi Hyundai/KIA: сильные и слабые стороны моторов данного типа, особенности эксплуатации, ремонта и обслуживания.
Зазоры и люфты в турбокомпрессоре
Главная » Блог » Зазоры и люфты в турбокомпрессоре
Люфт вала ротора турбины — это расстояние на которое можно сместить вал в любой из плоскостей. Присутствие люфтов это характерная особенность центробежного турбокомпрессора на подшипниках скольжения. Центробежные турбокомпрессоры выпускаются как на подшипниках скольжения, так и на шарикоподшипниках.
В маркировке турбокомпрессора на шарикоподшипниках присутствует буква R. Например GTX5008R. Но такие турбины в данный момент не столь распространены как турбины на подшипниках скольжения. В них тоже есть люфт ротора, но алгоритм проверки люфтов турбокомпрессора на шарикоподшипниках несколько иной и зависит от модели. В ситуации с турбокомпрессорами на подшипниках скольжения определение допустимых люфтов можно обобщить.
Величина люфта в любом из направлений ограничена зазорами в подшипниках
Опорой для вала в турбокомпрессоре являются радиальные и упорный подшипники скольжения. В связке эти подшипники задают величину люфтов в радиальном и осевом направлениях. Ось вала ротора всегда находится в горизонтальной плоскости. И в этой плоскости вал опирается на радиальные подшипники в двух точках.
Конструктивно радиальные подшипники могут быть выполнены как два раздельных подшипника, вращающиеся вместе с валом, но с меньшей частотой, или же как один моноподшипник с двумя опорными шейками по краям и выборкой между ними. В раздельных вращающихся подшипниках присутствуют технологические зазоры между валом и корпусом подшипников. Моноподшипник всегда зафиксирован и не вращается вместе с валом. Но у него, так же как и у раздельных подшипников, присутствуют зазоры между валом и корпусом подшипников.
Упорный подшипник находится в корпусе в зафиксированном положении. Зазоры в нем определяют дистанционные шайбы.
Зазоры служат для поступления масла в подшипниковые узлы и для их охлаждения проточным маслом. Слив масла из корпуса подшипников всегда направлен вниз. Подача к подшипниковым узлам масла под давлением реализуется из условий монтажа турбокомпрессора на двигателе и может быть выполнена с любого направления. Смазка в зазоры этих подшипников должна подаваться под давлением, которое обеспечивает создание прочной масляной пленки, т.н. масляного клина. При подаче масла под давлением, вал ротора принимает взвешенное положение, удерживаясь на масляной пленке, которая предотвращает сухое трение. За счет того что зазоры заполняются маслом под давлением — люфты которые можно заметить у сухой турбины исчезают.
Наряду с зазорами в подшипниках (определяющих люфты вала), существуют зазоры между лопатками колеса компрессора, колеса ротора и корпусными деталями. При увеличении этих зазоров, снижается производительность турбокомпрессора.
При проектировании турбокомпрессора, исходя из зазоров в подшипниках, определяется величина зазоров между лопатками колеса компрессора, колеса ротора и корпусными деталями. Выбираются наименьшие допустимые значения. Ведь величина зазоров влияет на производительность турбокомпрессора. Чем они меньше – тем более эффективной будет работа турбины.
На практике зазоры колеса компрессора или колеса ротора варьируются от 0,25 мм на сторону (при входном/выходном диаметре колеса ≈30 мм) и до значений превышающих 1 мм. Все зависит от диаметра и конструкции подшипниковых узлов. Чем больше входной/выходной диаметр – тем большим будет зазор. К примеру, при диаметре 80 мм, зазор на каждую сторону будет ≈ 0,6 мм. Зазоры в подшипниках намного меньше радиального люфта вала и точно замерять эти зазоры без разборки турбокомпрессора невозможно.
Чаще всего радиальный люфт определяют по смещению гайки колеса компрессора. Этот люфт определяется из суммарного зазора в радиальном подшипнике скольжения (зазор вал-подшипник + подшипник-корпус) и расстояния от подшипника до гайки. Размер вала, зазоры и положение радиальных подшипников в корпусе влияет на величину радиального люфта.
Можно рассмотреть пример виртуального турбокомпрессора:
У турбокомпрессора с двумя раздельными радиальными подшипниками скольжения суммарный зазор в каждом из них составляет 0,13 мм.
Это расстояние, на которое можно сместить вал в направлении параллельно оси. Проверяя радиальный люфт, смещение вала происходит не параллельно оси, а относительно средней точки расположенной между подшипниками. В примере эта точка находится на расстоянии 24 мм от внешнего края подшипников.
Гайка, за которую раскачивают вал, проверяя радиальный люфт, находится на расстоянии 120 мм от средней точки. Радиальный люфт на расстоянии 24 мм от средней точки будет 0,13 мм (величина суммарного зазора в подшипнике), но при увеличении длинны плеча будет увеличиваться и значение радиального люфта. На расстоянии 120 мм он уже будет составлять 0,65 мм.
Так что не стоит удивляться радиальным люфтам порой кажущимися слишком большими. Большее значение имеет зазор по колесу компрессора и колесу турбины и условие что лопатки не касаются стенок корпуса.
Пытаясь определить степень износа подшипников и допустимость зазоров по колесу компрессора и колесу ротора, следует придерживаться простого алгоритма:
Зазоры взаимосвязаны между собой. Увеличенные зазоры в подшипниках повлекут за собой увеличение люфтов. Если при проверке радиального люфта происходит касание лопаток о корпус, то это однозначно говорит об износе радиальных подшипников.
Среди причин износа радиальных подшипников основной является проблема со смазкой. Несоблюдение регламента замены масла, некачественное масло, масло не соответствующих допусков или загрязненное во время проведения работ по двигателю, низкое давление в системе подачи масла – все это приводит к износу рабочих поверхностей радиальных подшипников. Так же сюда следует отнести случаи нарушения балансировки из за повреждений лопаток колес при попадании на них посторонних предметов.
Частый вопрос: Какой должен быть люфт в турбине?
допустимый размер люфта ротора от 0,05 до 0,09 мм; размер радиального люфта не нормирован; допустимый зазор размер между колесом и корпусом турбины от 0,4 до 0,97 мм; люфт между колесом и корпусом компрессора от 0,2 до 0,8 мм.
Как проверить люфт на турбине?
Для того, чтоб определить осевой люфт необходимо подвигать вал в осевом направлении. По правилам такой зазор на руку чувствоваться не должен. Если же вы ощущаете «болтание», то это свидетельствует об износе турбины. Если нет свободных денег, попытайтесь отремонтировать механизм.
Что такое осевой люфт?
Люфт или осевой зазор подшипника – передвижение колец, что расположены внутри, по отношению к осевому направлению. Процедура установки таких отверстий в упорных и радиально-упорных конструкциях осуществляется за счет изменения установочных шайб. Их принято фиксировать между обоймой и упором на самом торце вала.
Как убрать осевой люфт турбины?
Осевой люфт турбины
Для этого нужно снять впускной патрубок и попытаться переместить его в осевом направлении. Люфта не должно ощущаться, поскольку допустимое значение (в зависимости от типа турбины) колеблется от 0,06 до 0,09 мм.
Какой должен быть люфт коленвала?
Рабочий люфт (зазор) коленчатого вала лежит в пределах 0,06-0,26 мм, максимальный — как правило, не должен превышать 0,35-0,4 мм. Большой люфт может стать причиной интенсивного износа деталей КШМ, выдавливания сальника коленвала, повышения расхода масла и падения мощностных характеристик мотора.
Что такое радиальный и осевой люфт?
Зазор в подшипнике определяется как расстояние, на которое наружное кольцо подшипника может быть смещено относительно внутреннего кольца без приложения нагрузки. Смещение в радиальном направлении называется радиальным зазором. Смещение в осевом направлении – осевым зазором.
Что значит радиальный люфт?
Радиальный внутренний зазор в подшипнике – это расстояние, на которое может переместиться одно из колец подшипника относительно другого в радиальном направлении (перпендикулярном оси вращения). Простыми словами это своеобразный радиальный люфт — расстояние между телом качения и дорожкой качения.
Что такое люфт турбины?
Давайте разберёмся. Сам по себе люфт представляет зазор между прилегающими друг к другу частями механизма. В некоторых случаях он необходим для нормальной работы конструкции, в других же считается поломкой. Одним из признаков появление люфта может является помпаж турбины.
Как проверить турбину при покупке авто?
Признаки того, что турбина вышла из строя
Как понять что турбина на авто умерла?
Выделяют такие распространенные признаки умирающей турбины:
Что нужно сделать перед установкой новой турбины?
перед установкой турбины на двигатель проверьте, все ли трубопроводы (подача/слив масла, впуск/выпуск компрессора и турбины) чистые и в них нет никаких посторонних предметов. 4. после установки на двигатель проверить герметичность соединений воздушного тракта перед турбокомпрессором и за ним.
Частый вопрос: Какой должен быть люфт в турбине?
допустимый размер люфта ротора от 0,05 до 0,09 мм; размер радиального люфта не нормирован; допустимый зазор размер между колесом и корпусом турбины от 0,4 до 0,97 мм; люфт между колесом и корпусом компрессора от 0,2 до 0,8 мм.
Как проверить люфт на турбине?
Для того, чтоб определить осевой люфт необходимо подвигать вал в осевом направлении. По правилам такой зазор на руку чувствоваться не должен. Если же вы ощущаете «болтание», то это свидетельствует об износе турбины. Если нет свободных денег, попытайтесь отремонтировать механизм.
Что такое осевой люфт?
Люфт или осевой зазор подшипника – передвижение колец, что расположены внутри, по отношению к осевому направлению. Процедура установки таких отверстий в упорных и радиально-упорных конструкциях осуществляется за счет изменения установочных шайб. Их принято фиксировать между обоймой и упором на самом торце вала.
Как убрать осевой люфт турбины?
Осевой люфт турбины
Для этого нужно снять впускной патрубок и попытаться переместить его в осевом направлении. Люфта не должно ощущаться, поскольку допустимое значение (в зависимости от типа турбины) колеблется от 0,06 до 0,09 мм.
Какой должен быть люфт коленвала?
Рабочий люфт (зазор) коленчатого вала лежит в пределах 0,06-0,26 мм, максимальный — как правило, не должен превышать 0,35-0,4 мм. Большой люфт может стать причиной интенсивного износа деталей КШМ, выдавливания сальника коленвала, повышения расхода масла и падения мощностных характеристик мотора.
Что такое радиальный и осевой люфт?
Зазор в подшипнике определяется как расстояние, на которое наружное кольцо подшипника может быть смещено относительно внутреннего кольца без приложения нагрузки. Смещение в радиальном направлении называется радиальным зазором. Смещение в осевом направлении – осевым зазором.
Что значит радиальный люфт?
Радиальный внутренний зазор в подшипнике – это расстояние, на которое может переместиться одно из колец подшипника относительно другого в радиальном направлении (перпендикулярном оси вращения). Простыми словами это своеобразный радиальный люфт — расстояние между телом качения и дорожкой качения.
Что такое люфт турбины?
Давайте разберёмся. Сам по себе люфт представляет зазор между прилегающими друг к другу частями механизма. В некоторых случаях он необходим для нормальной работы конструкции, в других же считается поломкой. Одним из признаков появление люфта может является помпаж турбины.
Как проверить турбину при покупке авто?
Признаки того, что турбина вышла из строя
Как понять что турбина на авто умерла?
Выделяют такие распространенные признаки умирающей турбины:
Что нужно сделать перед установкой новой турбины?
перед установкой турбины на двигатель проверьте, все ли трубопроводы (подача/слив масла, впуск/выпуск компрессора и турбины) чистые и в них нет никаких посторонних предметов. 4. после установки на двигатель проверить герметичность соединений воздушного тракта перед турбокомпрессором и за ним.
Должен ли люфтить вал турбины
Аксиома такова: без люфтов ротора (радиального и осевого) турбина работать не может – они должны быть. Припомним, что вращающийся вал ротора удерживается в центральном корпусе подшипниками скольжения: двумя радиальными (иногда они изготавливаются в виде единой детали — «патрона») и одним упорным.
Все пары трения смазываются гидродинамическим способом. Масло поступает в зазоры между вращающимися деталями под давлением. В зазоре образуется прочная пленка, так называемый масляный клин. Пленка разделяет смазываемые поверхности, исключая контакт металлических поверхностей, и одновременно центрирует вал в подшипниках. Образно говоря, вращающийся вал «плавает» в масляной ванне. Нет зазоров – нет пленки. Нет пленки – «кирдык» турбине.
Зазор, необходимый и достаточный для формирования масляного клина, составляет несколько сотых долей миллиметра. Каково это наощупь, можно почувствовать, если пальцами смещать ротор в осевом направлении, где его люфт определяется единственным зазором между валом и упорным подшипником. Можно убедиться в том, что люфт в несколько «соток» едва ощутим. Если же ротор покачать за кончик вала в радиальном направлении, смещение будет хорошо заметно и «наощупь», и визуально.
Почему?
Во-первых, потому, что радиальные подшипники – плавающие. Они устанавливаются с зазором относительно и вала ротора, и центрального корпуса турбины. Так что сам подшипник вращается в корпусе с частотой примерно вдвое меньшей частоты вращения ротора. Значит, в радиальном направлении ротор имеет «слабину» относительно корпуса в четыре зазора (по два на сторону). А это уже несколько «десяток».
Во-вторых, качая ротор из стороны в сторону за кончик, мы ощущаем не радиальный люфт, а так называемую перекладку ротора. Геометрия двухопорной конструкции такова, что перекладка ротора всегда заметно больше его радиального люфта. Перекладка определяется не только величиной зазоров, но и расстоянием между опорами вала и вылетом вала относительно опоры. Характерная величина перекладки у легковых турбин – десятые доли миллиметра.
Итак, если наличие зазоров строго определенной величины – залог работоспособности конструкции, то очередной вопрос, который должна прояснить экспертиза: являются ли люфты ротора допустимыми или они вышли из допуска. Данные по зазорам производителями турбокомпрессоров не афишируются – их приходится по крохам собирать из разных источников. Для каждой модели турбины они устанавливаются индивидуально. Более того, каждый турбопроизводитель диктует свою методику проверки люфтов ротора. Один – опосредованно, через перекладку, другой – непосредственным измерением смещения вала через отверстие для слива масла. Если измерения показали, что люфты в допуске, разбирать и ремонтировать картридж нет смысла. Разборка картриджа – это неизбежное нарушение положения колес, а, значит, и балансировки ротора. Поэтому без веской причины (а именно – увеличенных люфтов ротора, свидетельствующих об износе пар трения) делать этого не стоит. Разумнее сразу приступить к проверке дисбаланса ротора и герметичности его уплотнений в составе сборочного узла.
