Утечка масла из турбокомпрессора: причины и способы устранения

Наиболее часто владельцы турбированных машин обращаются к нам и нашим коллегам со словами «турбина погнала масло, отремонтировать сколько будет стоить, а есть такая нормальная бэушная?». Далее выбирается какой-либо вариант по тексту или ставится заглушка. Но на самом деле причиной утечки масла в большинстве случаев является не турбокомпрессор, а неправильная его установка или неправильные обслуживание и эксплуатация двигателя. Чтобы понять из-за чего же «турбина погнала масло» рассмотрим следующие моменты:

1. Масло внутри турбокомпрессора
2. Уплотнения
3. Масло во впуске/выпуске компрессора
4. Масло на выходе из компрессора
5. Масло на выходе из турбины

Масло внутри ТКР

Масло под давлением через напорную магистраль подается в корпус подшипников турбокомпрессора. Проходя через подшипники с большой скоростью, масло смешивается с воздухом (картерными газами). На выходе из подшипников масло, смешанное с воздухом, представляет собой уже некую пену, которая под действием силы тяжести сначала стекает вниз корпуса подшипников турбокомпрессора, а затем по сливной магистрали в масляный поддон двигателя. Если на ее пути окажется какое-либо препятствие, то она начнет собираться в корпусе. Когда уровень масляной пены превысит уровень уплотнений, масло начнет поступать в корпусы турбинного и компрессорного колес(горячую и холодную улитки) через промежуток в уплотнительном кольце.

Уплотнения

Наиболее частой ошибкой в представлениях о турбокомпрессоре является представление о назначении уплотнений со сторон турбинного и компрессорного колес. Основным назначением этих уплотнений является предотвращение попадания газов под высоким давлением в корпус турбокомпрессора и далее в картер двигателя. Тот факт, что эти уплотнения не дают маслу попадать в корпуса турбинного и компрессорного колес, вторичен. Турбокомпрессоры некоторых моделей производятся даже без уплотнения со стороны турбинного колеса. Почти во всех случаях утечка масла из турбокомпрессора не является следствием нарушения уплотнений, хотя существуют и исключения из этого правила.

Масло во впуске/выпуске компрессора

Причиной некоторых «утечек» является воздушный фильтр. В воздушном фильтре (мокрого типа) с уже загрязненным маслом или недостаточной емкости воздух, проходящий через него с большой скоростью, может захватывать капли масла и нести их в корпус компрессора. Такаю «утечку» можно наблюдать только на выходе из компрессора, а чтобы ее устранить необходимо заменить либо масло в фильтре, либо заменить фильтр на другой.

Масло на выходе из компрессора

Воздушный фильтр сухого типа после продолжительной работы забивается частицами пыли, его сопротивление увеличивается и следовательно увеличивается падение давления на нем. Появляется небольшой вакуум на входе в компрессор. Этот вакуум никак не влияет на утечку масла, если двигатель работает при средних или больших нагрузках, потому что за компрессорным колесом существует избыточное давление. При работе двигателя на холостых оборотах или при малых нагрузках вакуум образуется не только на входе в компрессор, но на выходе из него. Если такое состояния продлится некоторое время, то масло начнет высасываться из корпуса подшипников турбокомпрессора и попадать во впускной коллектор двигателя. Решение такой проблемы довольно простое. Можно либо установить датчик между воздушным фильтром и турбокомпрессором, который будет показывать когда необходимо заменить фильтр, либо проводить замену фильтра в соответствии с требованиями производителя авто.

Масло на выходе из турбины

Обычно утечка масла на выходе из турбины свидетельствует о проблемах в дренажной системе. Что-то заставляет подниматься масляную пену выше уровня уплотнений. Необходимо убедиться в том, что сливная гидролиния находится в вертикальном положении (максимально допускается 35 градусное отклонение от вертикального положения), и что она не имеет загибов, в которых может собираться масло. Также необходимо убедиться в том, что сливная гидролиния присоединяется к двигателю в таком месте, которое не создает дополнительного сопротивления течению масла и находится выше уровня масла в картере.

Правила эксплуатации турбокомпрессора

Турбокомпрессор работает в тяжелых условиях: высокая температура отработавших газов (до 1050С) и большая частота вращения вала (до 280.000об/мин). Масло, подаваемое в турбокомпрессор для смазки и охлаждения, забирается из масляной системы двигателя, необходимо, чтобы оно было всегда чистым и соответсвовало требованиям, предъявляемым изготовителем двигателя. После запуска необходимо дать поработать двигателю в режиме холостых оборотов примерно 1 минуту. Это необходимо для того, чтобы давление масла в системе смазки поднялось до рабочего, и масло попало в подшипники турбокомпрессора. Перед выключением двигателя также следует дать ему поработать несколько минут(1-3) в режиме холостых оборотов для того, чтобы дать возможность деталям турбокомпрессора остыть.

Факторы, влияющие на срок службы турбокомпрессора (турбины).

Анализ повреждений турбокомпрессоров показывает, что около 40% повреждений являются следствием попадания посторонних предметов на лопатки компрессорного или турбинного колес. Еще 40% повреждений вызваны неисправностью системы смазки. Оставшиеся 20% повреждений вызваны другими причинами.

К посторонним предметам, которые часто попадают на лопатки турбинного колеса, относятся: отломившиеся части клапанов и камеры сгорания; неправильно установленная прокладка (части прокладки могут оторваться и попасть в выпускной коллектор); болты, гайки и шайбы, которые при замене турбокомпрессора падают в выпускной коллектор; отломившиеся части поршней ДВС. Все эти предметы, даже при незначительном своем размере, приводят к серьезному повреждению турбинного колеса.

Повреждение компрессорного колеса от попадания посторонних предметов случается реже, чем турбинного колеса. К посторонним предметам, попадающим на компрессорное колесо, относятся: элементы воздушного фильтра; кусочки резины или армирующей проволоки, оторвавшиеся от впускных патрубков; болты, гайки и шайбы, попавшие во впускной патрубок при замене турбокомпрессора.

Неисправностей системы смазки, вызывающих повреждения турбокомпрессора, может быть несколько. Наиболее часто встречаются отложения в трубопроводах, по которым подается и отводится масло в турбокомпрессор. Эти отложения значительно уменьшают площадь проходного сечения трубопровода, а иногда и полностью забивают трубопроводы. Для нормальной работы турбокомпрессора очень важно, чтобы при тяжелых условиях работы подавалось определенное производителем количество масла в подшипники турбокомпрессора. Масло перед подачей в подшипники обязательно должно пройти через фильтр. При постоянной подаче чистого масла в необходимых количествах подшипники турбокомпрессора могут проработать тысячи часов без заметного износа.

Повреждения турбокомпрессора могут быть вызваны также повышенной температурой отработавших газов при работе машины на больших высотах над уровнем моря. Любой двигатель, который работает при температурах близким к предельным на уровне моря, превысит эти температуры на высоте 1500м над уровнем моря. Также работа на таких высотах над уровнем моря может привести к превышению максимальной скорости вращения вала турбокомпрессора. Поэтому необходимо в соответствии с требованиями производителя изменить систему подачи топлива. Кроме этого, на увеличение температуры отработавших газов занчительное влияние оказывают: позднее зажигание, бедная сместь и поздний момент впрыска.

Повышенное сопротивление на впуске, причинами которого могут быть воздушный фильтр, поврежденные соединения или патрубки недостаточного диаметра, ведет к уменьшению количества воздуха, поступающего в цилиндры, и повышению температуры отработавших газов. Повышенное сопротивление на впуске и работа на больших высотах над уровнем моря могут привести к поломке корпуса турбинного колеса и даже к поломке самого турбинного колеса под действием высоких температур.

Если не менять воздушный фильтр в соответствии с требованиями производителя, то существует высокая вероятность отложения грязи в корпусе компрессорного колеса, что приведет к уменьшению поступления воздуха в цилиндры и далее к перегреву. Так же неплотно прилегающие прокладки во впускном и выпускном коллекторе приводят к уменьшению подачи воздуха.

Иногда соединения турбокомпрессора с впускным и выпускными коллекторами сделаны так, что расширение выпускного коллектора и других частей, соединенных с турбокомпрессором, вызывают действие больших нагрузок на элементы турбокомпрессора. Эти нагрузки могут привести к изменению размеров корпусов турбинного и компрессорного колес так, что колеса начнут тереться по корпусам. Недостаточно жесткое крепление турбокомпрессора к двигателю, которое не может предотвратить чрезмерную вибрацию турбокомпрессора, может вызвать так же искажение формы элементов турбокомпрессора и привести к поломкам.

Поломку турбокомпрессора можно практически исключить, если не допускать попадания посторонних предметов на лопатки турбинного и компрессорного колес, превышения допустимых температур работы турбокомпрессора и если обеспечить подачу качественного масла в турбокомпрессор в требуемом количестве.

Почему турбина гонит масло? Возможные причины и способы решения проблемы

Статистика сообщает о том, что турбированных двигателей становится все больше и больше. И это вполне нормально. Турбированный силовой агрегат несет массу прямых и косвенных бонусов своему владельцу. Наличие компрессора дает возможность рациональней использовать топливо. С помощью турбины можно увеличить мощностные характеристики двигателя без необходимости увеличения объема мотора. Этого достигают посредством подачи сжатого воздуха, нагнетаемого крыльчаткой. Но здесь есть одна проблема – турбина гонит масло, что доставляет массу неудобств и больших денежных трат. Попробуем разобраться в причинах неисправности и способах решения данной проблемы.

Устройство турбокомпрессора

Если говорить простыми словами о сложном, то компрессор имеет примитивнейшую конструкцию. Турбина представляет собой корпус в виде улитки. Внутри корпуса имеется вал с двумя лопастными шестернями. Одна такая шестеренка раскручивается за счет отработанных газов. Другая также вращается, так как посажена на одном валу. Частота вращения вала может быть запредельная – до 250 тысяч оборотов в минуту. Поэтому вал должен работать на качественных подшипниках. Обычно таких подшипников два.

Практика показывает, что на рабочих оборотах турбины ни один существующий сухой подшипник не может выдержать нагрузки в таких условиях. Подшипник заклинивает, а турбина отправляется в ремонт. Инженеры долго думали, как забрать лишнюю температуру и улучшить скольжение. Со всем этим хорошо справляется масло – к валу турбины подведены смазочные каналы для каждого подшипника от картера двигателя. Таким образом, механизм может работать на высоких оборотах, повышается его производительность и надежность.

Даже полностью исправная турбина будет потреблять определенное количество масло. Чем больше водитель будет давить на газ, тем больше потребление. Нормальный расход составляет до 2,5 литра на 10 тысяч километров. Может ли турбина гнать масло в больших объемах? Это зависит от состояния ДВС.

В турбокомпрессоре есть две части – горячая и холодная. Сверху к подшипникам компрессора подведены масляные каналы. Один нужен для горячей части, другой для холодной. Далее масло, смазав подшипники, возвращается в картер. Но герметичны ли подшипники?

Подшипник никак и ни при каких условиях не должен соприкасаться с лопастями, иначе в этом случае турбина гонит масло с одной стороны в коллектор или интеркулер, а с другой стороны — в глушитель. Между подшипником и крыльчаткой установлены запорные кольца. Давлением эти кольца подпирает и масло не уходит в больших объемах.

Главный недостаток турбины

Существующий опыт эксплуатации двигателей с турбинами показывает, что эти силовые агрегаты имеют ряд проблем. Самая главная проблема связана с утечками масла из компрессора. И если турбина гонит масло на каком-то двигателе, то замена ее не всегда помогает полностью решить данную проблему.

Масло течет из компрессора лишь в случае высокого давления. Для того чтобы турбина могла протолкнуть воздух, нужно приложить очень большое усилие. Это усилие и становится причиной того, что масло течет через подшипники скольжения.

Как нормализовать давление?

Для нормализации давления еще при монтаже турбокомпрессора нужно, чтобы соблюдались определенные условия и выполнялись действия.

Так, нужно выяснить, в каком состоянии воздушный фильтр. Если он грязный и забитый, следует поставить новый. Также проверяют чистоту корпуса воздушного фильтра и патрубок. Далее нужно удостовериться, что корпус фильтра и его крышка герметичны. Если это не так, то внутрь турбокомпрессора очень легко может попасть пыль и мусор, что вскоре приведет к выходу агрегата из строя. Вместе с этим прочищают все патрубки, а при сборке следят, чтобы внутрь не попал мусор и посторонние частицы.

Также лучше заменить масло в моторе. Грязь, которая всегда есть в масле, обязательно осядет на поверхности подшипников и через какое-то количество времени компрессор заклинит.

Далеко не все слесаря и автолюбители знают и полностью выполняют все эти операции, в результате турбина гонит масло. Устанавливая компрессор, нужно четко изучить инструкцию. В основном все проблемы из-за износа и нарушений в процессе установки.

Другие причины течи масла

Утечка масла через компрессор – частая проблема. С этим сталкивался практически каждый владелец. Можно выделить следующие причины этого явления:

• Так, неприятность случается из-за повышенного уровня масла в системе, из-за забитой системы вентиляции картерных газов. С проблемой могут столкнуться владельцы двигателей с сильным износом поршневой группы – внутри мотора высокое давление. Если засорен катализатор, то турбина гонит масло, и это нормально. При забитом маслосливном канале турбины симптомы будут те же.
• Многие причины связаны с проблемой системы слива масла. В корпус оно подается под давлением. Масло проходит через подающую магистраль, затем оно там смешивается с воздухом и продуктами сгорания. В итоге создается пена, которая затем стекает вниз корпуса «улитки». И только потом попадает в магистраль для слива масла и далее в картер. Если канал слива будет иметь недостаточную ширину или масла в двигателе будет больше, оно будет оставаться в корпусе турбины и течь через уплотнительные элементы.

Уплотнители

Многие зря думают, что уплотнительные детали в компрессоре нужны только для того, чтобы масло не попало в корпус турбины. Это так, но главная задача уплотнения – это дать газам возможность под высоким давлением попасть в картер двигателя. Некоторые производители выпускают компрессоры и вовсе без уплотнительных колец с впускного тракта, но в этом случае масло не течет.

Течь из-за засоренного воздушного фильтра

В процессе эксплуатации автомобиля воздушный фильтр постепенно засоряется. В нем скапливается абразив. Увеличивается сопротивление для прохода воздушного потока и на входе турбины образуется вакуум. На высоких и средних оборотах двигатель работает нормально. За колесом турбины избыточное давление, поэтому масло не течет.

А вот на холостых оборотах и переходных режимах вакуум уже на входе и на выходе. На малых нагрузках масло за счет разряжения поднимается снизу корпуса турбины и затем попадает во впускной коллектор. Это тот же случай, когда турбина гонит масло в интеркулер.

А для устранения неисправности нужно очень мало – достаточно замены воздушного фильтра на новый. Иногда достаточно хорошо продуть старый фильтр.

Засоренный катализатор и турбина

Когда забит катализатор, на выходе выпускных газов также появляется сопротивление. Это приводит к повышенной нагрузке на ротор компрессора. Если и дальше эксплуатировать автомобиль, то это скажется повышенным расходом топлива, снижением динамики и мощности. Также это влечет к износу подшипников в турбине. Вот почему турбина гонит масло.

Интеркулер

В процессе работы компрессора выделяется масса тепла. Это ведет к определенным последствиям. Так, понижается эффективность работы, так как турбине трудней сжимать горячий воздух. И еще за счет повышенных нагрузок интенсивно изнашиваются детали и узлы конструкции. Все это служило главной причиной выхода из строя турбокомпрессора. Чтобы решить эту проблему, был создан интеркулер. Он нужен для понижения температуры воздуха до оптимальной величины. В автомобильной отрасли используется воздушный и жидкостный радиатор.

Турбина и масло в интеркулере

Давайте рассмотрим ситуацию, когда турбина гонит масло в интеркулер. Причины данной неприятности – это все те же дефектные маслопроводы, грязь, поврежденные воздуховоды и фильтры.

Дефект маслопровода

Маслопровод следует оценивать визуально. Он находится в большинстве случаев между турбиной и кратером двигателя. Именно через него масло подается в компрессор. Изготавливают данную трубу из стали, она имеет сложную форму. Деформировать ее достаточно трудно, но можно. Если меняется форма маслопровода, то нарушается нормальная работа турбины. Падает пропускная способность и того количества масла для нормальной и эффективной работы компрессора не хватает. Это ведет к росту давления масла, оно течет в интеркулер.

Загрязненный маслопровод

Чем старше авто, тем больше в нем скрытых дефектов и неполадок. К ним можно отнести и ситуацию, когда турбина дизеля гонит масло. Со временем на внутренней полости маслопровода образуются наслоения, снижающие диаметр канала. Это ведет опять же к росту давления в коллекторе или интеркулере.

Засоренный фильтр

Нередко владельцы авто забывают о воздушных фильтрах – не меняют и не чистят их. А ведь он играет важную роль в работе наддува. Грязный воздух ведет к нарушениям в работе турбины. Если фильтр плохо очищает поступающий воздух, он подает его в недостаточном объеме. В результате гонит масло через турбину прямиком в систему охлаждения.

Поврежденный воздуховод

В корпусе воздуховода могут образовываться трещины. Они способствуют образованию зоны с разряжением. Это приведет к тому, что масло из зоны с высоким давлением будет течь в зону с низким давлением. Затем масло спровоцирует порчу уплотнительных элементов и прокладок. Зона разряжения будет расширяться, и в этом случае масло будет течь, как лавина или цунами.

Некритичные повреждения могут быть исправлены. А если исправить невозможно, тогда нужно срочно менять, так как эксплуатация в таком режиме приведет к необходимости чистки компрессора.

Масло

Мы рассмотрели случаи, когда турбина гонит масло. Причины эти основные. Но виновником может быть и само масло, особенно некачественное. Оно для турбокомпрессорных двигателей должно быть стойким к сгоранию. Есть специальное жаростойкое масло для турбокомпрессоров. Оно не должно гореть. Обычное масло приведет к закоксовке всех каналов для смазки подшипников турбины. Поэтому подбирать смазочные материалы нужно правильно.

Какое бы масло ни было, оно изнашивается и теряет свои свойства. Образуется нагар и закоксовка каналов. Это также ведет к тому, что компрессор гонит масло.

Грязный интеркулер и последствия

Если в интеркулере будет масло, то качество охлаждения воздуха для наддува снизится. Это приведет к перегревам турбины.

Заключение

Это еще не приговор, если турбина дизель гонит масло. Причины неполадки устранить можно недорого и сравнительно просто. Главное — сделать это вовремя. И тогда машина будет радовать и дарить эмоции.