Турбокомпресорът – повреди, причини и предотвратяването им

, 22 октомври 2020, 7:00

Функция на турбокомпресора

Турбокомпресорите се използват за подобряване на производителността и оптимизиране на изгаряне. За да постигнете добро и пълно изгаряне в двигателя, необходимо е съотношение на смес от 1 кг гориво и приблизително 15 кг въздух (стехиометрично съотношение на горивото). Този обем на въздуха съответства на около 11 m³. При работа на турбокомпресора плътността на всмуквания въздух и обемът се повишават. Обемната ефективност и по този начин ефективността на изгарянето двигателите са значително подобрени посредством турбокомпресора. Освен това въртящият момент може да се увеличи значително, което от своя страна служи за подобряване на производителността. Турбодвигателят със същата изходна мощност като атмосферен двигател може да се проектира с по-малки размери и тегло (downsizing). Сърцевината на турбокомпресора е въртящият се възел, състоящ се от турбинното колело с вал и работно колело. Турбинното колело е разположено от изпускателната страна. Той е здраво свързан с вала, най-често с лазерно заваряване. Работното колело е монтирано на другия края на вала, обикновено с винтова връзка. Изходящият поток от двигателя се насочва през турбината, което води до бързо въртеливо движение на турбинното колело, което задвижва работното колело. Скоростта на турбината зависи от конструкцията и обема на отработените газове. При малки турбокомпресори въртящият се възел достига скорости до 300 000 об / мин. За да не се претовари турбокомпресора и двигателя, обикновено максималното налягане на зарядния въздух се ограничава чрез регулиране.

Смяна на турбокомпресора

По отношение на конструкцията и функционалността той е предназначен за целия експлоатационният живот на двигателя. На практика обаче високоефективните компоненти в системата за отработени газове са обект на различни рискови фактори, които могат да доведат до преждевременен отказ. Анализът и отстраняването на причината за повредата са предпоставката за успешен ремонт. В противен случай новият турбокомпресор може отново да се повреди след кратък период от време.

Недостатъчно смазване

Недостатъчното смазване е една от най-честите причини за отказ на турбокомпресорите. Ако турбокомпресорът не е адекватно смазван, щетите ще настъпят в рамките на много кратко време. Това се дължи на много високите скорости на турбокомпресора.

Признаци
  • Работното и турбинното колело могат да ударят корпуса на турбокомпресора поради повреда на лагера (фиг. 1). Това може да се види по маркерите на износване на корпуса (фиг. 2).
Фиг. 1 Работно колело след контакт с корпуса
Фиг. 2 Маркери за контакт в корпуса на компресора
  • Ако налягането на турбокомпресора е твърде ниско, двигателят няма да работи правилно: въртящият се възел вече не достига до максимална скорост и не може да вдигне пълното налягане на подсилване. Причината за това е смесеното триене, причинено от неадекватно смазване.
  • Изпускателната система излъчва черен дим. Това са признаците, че двигателят не е снабден с достатъчно въздух и съответно работи с твърде богата смес.
  • Стъблото на вала показва ясно обезцветяване (фиг. 3), което възниква от триенето и произтичащите от това високи температури между вала и лагерите. Причината за това е неадекватно смазване.
Фиг. 3 Обезцветяване на шийката на вала

Ако температурата надвишава определено ниво, лагерният материал ще се отлага върху вала (Фиг. 4).

Фиг. 4 Лагерен материал, разтопен върху вала
  • Счупената шийка на вала (фиг. 5) е резултат от продължителната работа на турбокомпресора без достатъчно масло. Материалът на вала може да прегрее и да се счупи.
Фиг. 5 Счупена шийка на вала
  • Ако втулки, които са постоянно вградени в лагерния корпус се разтопят, може да се промени позицията на лагеруване (фиг. 6).
Фиг. 6 Изкривена втулка
  • Валът може внезапно да блокира в корпуса на лагера поради смесеното триене. Ако въртящият се комплект е внезапно блокиран, застопоряващата гайка на работното колело може да се разхлаби.
  • Въртящият се възел може да покаже голям дисбаланс поради контакт с корпуса, което може да доведе до счупване на радиалния лагер (Фигура 7).
Фиг. 7 Счупен радиален лагер
  • Поради неправилно подбрано масло или прегряване, корпусът на лагера може да се карбонизира.
  • Радиалните лагери са се протрили.
  • Аксиалният лагер показва следи от износване или въглеродни отлагания.

ПРИЧИНИ

  • Нивото на маслото в двигателя обикновено е твърде ниско. В резултат не само двигателят, но и турбокомпресорът получава неадекватно смазване и охлаждане на маслото.
  • Използваното масло не е достатъчно устойчиво на температура, което води до повишени въглеродни отлагания. Това може да причини проблеми: подаващата линия на маслото на турбокомпресора и маслените отвори в лагерния корпус на може да се запушат.
  • Ако двигателят е бил изключен, докато е горещ, тръбата за подаване на масло може да се запуши с въглеродни отлагания, което означава, че турбокомпресорът вече не се захранва с достатъчно масло.
  • Ако студеният двигател е бил доведен до висока скорост веднага след старт, съществува риск подаването на масло в турбокомпресора все още да не е достатъчно и да не е изграден масленият филм в турбокомпресора.
  • Ако чужди вещества попаднат в маслената верига, като мръсотия или остатъци от уплътнение, тръбата за подаване на масло на турбокомпресора и / или лагера на турбокомпресора може да се запушат.
  • Ако вискозитетът на маслото е твърде висок, транспортирането на маслото до лагерните точки се забавя, което означава, че навременното подаване на масло към турбокомпресор не е осигурено. Твърде нисък вискозитет може да доведе до смесено триене.
  • Ако двигателят работи с биодизел или растително масло, има риск от желиране на моторното масло. Това увеличава вискозитета на маслото и вече не може да се транспортира през тънките маслени отвори в турбокомпресора.
  • Напречното сечение на захранващия отвор на корпуса на лагера може да бъде намалено и от грешно уплътнение на фланеца, или при използване на течен уплътнител.

Предотвратяване на повреди

  • Двигателят трябва да бъде зареден с достатъчно масло.
  • Може да се използват само моторни масла, посочени от производителя на превозното средство или двигателя.
  • Трябва да се избягва само шофиране на къси разстояния.
  • Интервалите за поддръжка съгласно препоръките на производителя трябва винаги да се спазват.
  • Трябва да се използяат само висококачествени маслени филтри, посочени за съответното превозно средство.
  • Съответният монтажен комплект за турбокомпресора трябва винаги използван.
  • Когато двигателят работи с биодизел или растително масло, сервизните интервали трябва да бъдат намалени наполовина.

Коментари

Коментара трябва да е повече от 5 символа!

Моля, потвърдете регулацията!

Няма коментари. Бъди първи!