Почему свистит турбина, причины поломки

Принцип действия турбокомпрессора

Алгоритм работы заключается в следующем. Продукты сгорания, которые выводятся из выпускного коллектора, идут к приемному патрубку турбокомпрессора. Затем они проходят через корпус турбины – канал в корпусе имеет переменное сечение. Выхлопные газы по мере движения по каналу увеличивают свою скорость движения и воздействуют на колесо турбины – под этим воздействием она вращается. Количество оборотов ротора турбины зависит от множества факторов. Средняя скорость вращения составляет 1500 об/сек.

Воздух снаружи, пройдя через воздушные фильтры, тщательно очищается от примесей и в сжатом виде попадет во впускной коллектор. Затем канал закрывается. Смесь дополнительно сжимается и воспламеняется. Далее открывается выпускной коллектор. На входе в камеры сгорания установлен интеркулер.

Он необходим для охлаждения горячего воздуха, поступающего из турбокомпрессора. Так повышается плотность и уменьшается объем кислорода. В цилиндр попадает большее количество воздуха, которое после смешивания с топливом будет гореть более эффективно. За счет этого существенно растет мощность и уменьшается расход топлива.

О создания турбины

Большинство автовладельцев серьезно уверены, что турбомоторы — это относительно недавнее изобретение. Считается, что они появились во второй половине 20-го века, когда турбокомпрессорами оснащали практически все модели немецкого автопрома. Но это не совсем так.

Датой рождения турбомотора принято считать 1911 год. Именно тогда американский инженер Альфред Бюхи сумел получить патент на промышленное производство устройства, позволяющего в несколько раз повысить мощность и технические характеристики обычных моторов.

Но при всей эффективности этих первых турбин, они имели громоздкие размеры и во много раз увеличивали вес двигателя. Развитие турбонаддува для легковых авто остановилось, а вот на грузовом транспорте турбины использовались очень активно. В США автопроизводители не спешили промышленно устанавливать систему наддува. Тогда (впрочем, как и сейчас) делалась ставка на объемные атмосферные силовые агрегаты. Существует даже поговорка «ничто не заменит объем».

В Европе к топливу относились более экономно, нежели в США. Кроме того, в 20-м веке Европа ощутила на себе топливный кризис. Автопроизводители начали уменьшать объемы моторов, повышая при этом мощность. В этом помогла система наддува. Технология усовершенствовалась, элементы конструкции стали легче. Однако среди недостатков был все еще высокий расход топлива — турбонаддув среди обычных автовладельцев не нашел популярности.

Причины неисправности турбины дизельного двигателя

Причина неисправности дизельной турбины заключается в выбросе синего выхлопного дыма во время разгона авто, а при постоянных оборотах – его исчезновение. В свою очередь это происходит благодаря сгоранию масла в цилиндрах мотора, которое попадает туда из-за утечки в турбокомпрессоре.

Также сигналом неисправной системы управления турбокомпрессором будет служить черный дым, который появляется при сгорании обогащенной смеси благодаря утечке воздуха в нагнетающих магистралях.

В свою очередь белые выхлопные газы сигнализируют о том, что сливной маслопровод турбокомпрессора засорен. Ещё одной причиной может быть закоксовывание корпуса турбокомпрессора. Динамика разгона авто может стать значительно хуже из-за недостатка поступления воздуха из неисправного турбокомпрессора.

Как свистит турбина?

Зачастую, компрессоры издают эти звуки при наборе оборотов в диапазоне от 1,5 до 2,5 тысячи оборотов

При этом не важно, как резко начать разгоняться. Свист все равно будет возникать

Звуки не прекращаются, даже если обороты упадут. При этом характеристики двигателя никак не изменяются. Просто количество воздуха, проходящего через турбокомпрессор, проходит через специальные отверстия, что со временем потеряли форму. В результате водитель слышит из подкапотного пространства противный свист воздуха при разгоне.

Легкие свистящие звуки можно наблюдать даже на новых турбинах. Но это быстро проходит. И через некоторое время, если устройство исправно, слышны только звуки работы мотора. Если турбина свистит, а скорость при этом падает, следует заменить шланг, что соединяет ее с интеркулером. Иногда может быть виноват и сам воздушный теплообменник. Если появился свист при разгоне, похожий на пробитый интеркулер, нужно провести ревизию — ремонтировать его проще, чем турбину. Деталь можно запаять либо при серьезных неисправностях заменить на новую.

Почему интеркулер пробивает? Дело в том, что элемент устанавливается в передней части автомобиля. Мало того что он находится перед радиатором, так еще и закреплен практически внизу бампера. Поэтому сюда могут попадать различные камни.

Это и есть одна из главных причин, почему возникает свист турбины на дизеле при разгоне. Кстати, интеркулер устанавливается не на всех турбированных моторах. Это нужно учитывать при диагностике. В некоторых случаях компрессор имеет масляное охлаждение (например, на дизельном двигателе «Каммниз» у «ГАЗели-Бизнес»).

Почему свистит турбина, причины поломки

Свистящие шумы в турбине могут быть вызваны следующими факторами:

• Неисправности в герметике, утечка надувочного воздуха. Если турбокомпрессор заменяется через тысячи километров, подсоединенные к нему трубы наддувочного воздуха также должны быть сняты или отсоединены во время ремонта. Фланцы обычно содержат уплотнительные кольца, которые были запрессованы в течение многих лет. Если открыть соединения, а затем снова соединить их, это старое, деформированное уплотнение станет непригодным для использования. Выходящий наддувочный воздух спровоцирует свист;
• Утечка со стороны выпускного клапана. Выхлопные газы покидают двигатель на очень высокой скорости и под давлением несколько бар. Если использованная металлическая прокладка используется повторно – например, на фланце коллектора, выхлопные газы могут легко выходить в этой точке. Но даже самая лучшая прокладка будет бесполезной, если фланцы деформированы или сильно забиты. В случае больших утечек могут возникнуть потери мощности, так как в турбину турбокомпрессора поступает недостаточное количество выхлопных газов. В результате давление наддува падает и появляется свист;

• Повреждение колеса компрессора;
• Вибрация выхлопной прокладки – когда детали ослаблены и трутся друг о друга, то могут издавать свистящий шум;
• Проскальзывание или перегрузка ремня генератора – понадобится переустановить ремень, проверить электрику на генераторе или заменить аккумулятор автомобиля;
• Посторонние предметы в турбокомпрессоре. Инородный предмет в турбокомпрессоре способен стать причиной протяжного свиста. Со стороны выпуска отломанные части коллектора могут притираться к турбинному колесу. Это вызывает дисбаланс в узле ротора, поломку вала и полный отказ турбонагнетателя. Посторонними предметами могут стать ослабленные гайки от предыдущего повреждения или другие предметы, попавшие в рабочее колесо.

Элемент в дизельном двигателе

Как известно, дизельный двигатель был разработан в 1893 году. По прошествии времени его конструкция дорабатывалась, многие детали подвергались многократным изменениям и модификациям. Инженеры работали над способами подачи топливной смеси, а также и над самим ее балансом. Затем инженеры разработали турбину, призванную увеличить производительность и характеристики работы агрегата за счет более полноценного сгорания топлива в цилиндрах. Основывается данный процесс на сжатии воздуха во внутренней системе – это позволяло увеличить плотность подаваемого воздуха. Так смесь сгорала полностью, а в атмосферу выбрасывалось меньше вредных выбросов.

Существуют турбины низкого давления и высокого. Устройства высокого наддува отличаются большей эффективностью, а также сложной конструкцией.

Как предотвратить шум в турбине

Если турбокомпрессор получает слишком мало воздуха, он начинает шуметь и свистеть. Когда воздушный фильтр не проверен полностью и регулярно заменяется, сопротивление всасывания сильно возрастает. В худшем случае узел ротора смещается в осевом направлении, заставляя крыльчатку соприкасаться с корпусом – явление, которое нельзя не услышать.

Также если выхлопные газы накапливаются и не могут свободно вытекать из цилиндра, вскоре будут создаваться мешающие шумовые потоки. Неправильно установленные прокладки также могут стать причиной узкого места в системе выхлопных газов. Поэтому следует производить замену воздушного фильтра при замене турбонагнетателя и следить за заменой прокладок.

Простые способы диагностики турбины, видео:

https://youtube.com/watch?v=3Y40f46xLY0

Для диагностики свиста в турбине, желательно обратиться к профессиональным мастерам, которые могут устранять неисправности турбины. Также они смогут быстро определить почему свистит турбина, и причины поломки. Далее турбокомпрессор ремонтируется, или заменяются его поврежденные части на новые от производителя.