Najczęstsze przyczyny awarii turbosprężarek

Bardzo rzadko zdarza się aby przyczyną awarii były wady produkcyjne. Olbrzymia część uszkodzeń które wymagają naprawy turbosprężarek, jest efektem czynników zewnętrznych. Dlatego przed zamontowaniem zregenerowanej lub nowej turbosprężarki bardzo ważne jest ustalenie i usunięcie źródeł awarii aby zapobiec ponownemu uszkodzeniu turbiny. W naszej ofercie znajduje się również czyszczenie oraz regeneracja filtrów cząstek stałych DPF.

Do najczęstszych przyczyn uszkodzenia turbosprężarki zaliczamy:

1. Ograniczone smarowanie lub jego brak

Uszkodzenie turbosprężarki może być rezultatem niedrożności układu smarowania lub utraty smarnych właściwości oleju. Przyczynami ograniczonego smarowania lub jego brakiem mogą być:

• Niesprawna pompa olejowa
• Niedrożne z powodu nagaru przewody olejowe (zasilający, spustowy)
• Wbudowanie turbosprężarki bez uprzedniego wypełnienia systemu smarowania
• Zbyt rzadkie zmiany oleju i filtra / interwał
• Rozcieńczenie oleju paliwem

Widoczne wtarcie materiału łożyska w czop wałka. Powodem było zbyt niskie ciśnienie lub ilość oleju doprowadzana do łożysk wałka.

Uszkodzone łożysko oporowe (po prawej).Przyczyną była niesprawna pompa olejowa.

2. Zanieczyszczony olej

Najczęstszym powodem zanieczyszczenia oleju jest:

• Stosowanie niskiej jakości olejów oraz filtrów
• Zbyt rzadka wymiana oleju w silniku
• Ścieranie poprzez zużycie silnika

Ten rodzaj uszkodzenia stanowi ogromne zagrożenie dla części ruchomych turbosprężarki, powodując wycieranie się powierzchni łożysk. Duże zanieczyszczenia oleju powodują powstawanie bruzd i rozkalibrowanie łożysk wskutek czego uszkodzeniu ulegają wałek i obudowa łożyskowań.

Nagar na łożysku ślizgowym powstały na skutek zbyt rzadkiej wymiany lub złej jakości oleju.

Wytarta powierzchnia łożyska oporowego oraz zatkany kanał olejowy. Uszkodzenie powstało na skutek nagaru w układzie smarowania silnika.

Porysowana bieżnia łożyska cząstki metalu krążącego z olejem. Powód – wytarte panewki wału korbowego.

Uszkodzona obudowa łożyskowań w wyniku nadmiernego luzu zespołu wirującego.

Widoczne zarysowania wałka. Powodem był zanieczyszczony olej (np. opiłkami metalu)

W wyniku nadmiernego luzu pomiędzy łożyskami a wałkiem, doszło do uderzania łopatek wirnika o korpus.

3. Zanieczyszczenia w układzie dolotowym i wydechowym

Zanieczyszczenia w układzie dolotowym i wydechowym powstają w efekcie:

• Nieszczelnego układu dolotowego
• Niesprawnego filtra powietrza
• Niedokładnego montażu układu dolotowego w tym filtra powietrza

Dostanie się ciała obcego (np. opiłków metalu, piasku itp.) do elementów wirujących turbosprężarki: koła turbiny czy koła kompresji w warunkach, w jakich turbosprężarka pracuje może doprowadzić do wygięcia, ułamania czy też całkowitego zniszczenia łopatek. W najgorszym przypadku element może kompletnie zablokować turbosprężarkę w następstwie czego zniszczeniu ulegnie cała turbosprężarka. Także znajdujące się w kolektorze wydechowym zanieczyszczenia jak na przykład cząstki rdzy, skamieniały nagar, stwarzają ogromne zagrożenie dla wirujących z wysoką prędkością łopatek turbiny.

Uszkodzenie koła kompresji spowodowane pozostawieniem w układzie dolotowym opaski montażowej.

Widoczne bardzo duże ubytki materiału koła, spowodowane długotrwałym dostawaniem się piasku na stronę ssącą turbiny (pojazd eksploatowany na pustyni)

4. Praca w ekstremalnych warunkach

Awarie te spowodowane są nadmiernie wysoką prędkością obrotową turbosprężarki najczęściej w pojazdach ze zmienioną mapą sterownika silnika (tzw. chiptuning) lub w przypadku nieszczelności przewodu pomiędzy turbosprężarką a filtrem powietrza. Poprzez zbyt wysoką prędkość obrotową powstaje ekstremalnie wysoka próżnia przed kołem kompresji. W wyniku tego ścierają się zarówno tarcza oporowa jak również łożysko wzdłużne. W przypadku osiągnięcia lub przekroczenia krytycznej prędkości obrotowej możliwe jest pęknięcie wałka wskutek pozostałej niedowagi.

Pęknięcie wałka na skutek zbyt wysokiej prędkości wirowania.

Wyrwania w łopatkach układu zmiennej geometrii turbiny po kontakcie z oderwanym fragmentem łopatki wirnika.

Gdzie naprawić turbosprężarkę, gdy ulegnie awarii?

Przede wszystkim należy pamiętać, że turbosprężarka jest bardzo precyzyjnym urządzeniem, wykonanym w odpowiednich tolerancjach pasowania współpracujących elementów. Jej naprawę powinniśmy zlecić wyspecjalizowanemu warsztatowi zajmującym się kompleksową diagnozą i regeneracją tego podzespołu.

W procesie regeneracji turbosprężarka rozbierana jest na części pierwsze i dokładnie czyszczona w specjalnych urządzeniach zwanych myjkami natryskowymi i ultradźwiękowymi. Pozwala to na usunięcie zabrudzeń z wałka oraz koła kompresji i co najważniejsze przywraca to pełną drożność kanałom olejowym korpusu środkowego. Następnie wymieniane są elementy takie jak: łożyska, pierścienie czy o-ringi. Uszkodzony wałek lub koło kompresji również podlegają wymianie. Wirnik turbosprężarki obraca się z prędkościami dochodzącymi do 250 tysięcy obrotów na minutę, dlatego też odpowiednie wyważenie tego elementu jest jednym z najważniejszych etapów regeneracji. Z tego względu po zmontowaniu zespołu wirującego, jest on dokładnie wyważany na specjalnych precyzyjnych wyważarkach dynamicznych firmy Cimat.

Końcowym elementem naprawy jest weryfikacja jakości pracy turbosprężarki. Polega na sprawdzeniu luzów wałka oraz finalnym ustawieniu i regulacji zaworów zmiennej geometrii łopatek. Regulację wykonuje się z użyciem specjalnego oprzyrządowania Actu Test 4000 firmy Cimat. W tym miejscu należy nadmienić, że wbrew powszechnym opiniom, rozgłaszanym przez producentów turbosprężarek, turbiny ze zmienną geometrią dają się w pełni regenerować.

Kluczowym aspektem w regeneracji jest użycie części zamiennych o odpowiedniej jakości. Stosowanie części niskiej jakości wiąże się z ryzykiem poważnego uszkodzenia turbosprężarki, w szczególnych przypadkach może doprowadzić do poważnej usterki silnika.

Po regeneracji turbosprężarki należy uznać stwierdzenie i je zapamiętać: awaria turbosprężarki w większości przypadków była przyczyną nieprawidłowej pracy silnika bądź też jednego z jego podzespołów. Pozostałe przyczyny to nieprawidłowa eksploatacja i zużycie eksploatacyjne. Dlatego przed jej powtórną instalacją: wszystkie usterki i czynniki, które mogą wpłynąć na jej nieprawidłową prace muszą być zlikwidowane.

Należy pamiętać o trzech głównych przyczynach awarii turbosprężarki:

• Niedostateczna ilość oleju
• Niedostateczna ilość oleju objawia się przede wszystkim uszkodzeniem łożysk, ocieraniem kół wirnika, utratą szczelności, a nawet pęknięciem wałka
• Obce ciała w zasysanym powietrzu
• Przedostanie się ciała obcego powoduje uszkodzenie łopatek koła kompresji, co prowadzi do niewyważenia układu wirującego a w konsekwencji do uszkodzenia łożysk, pierścieni uszczelniających oraz poważnej awarii całego urządzenia
• Zanieczyszczenia w oleju
• Zanieczyszczenia w oleju mogą uszkodzić łożyska i czopy wałka, utrudnić przepływ oleju i funkcjonowanie pierścieni uszczelniających - mogą to być cząstki metalu lub nagaru.

Można wyeliminować lub zmniejszyć to ryzyko dbając szczególnie o stan układu zasysania oleju i filtra oleju. Należy stosować dobrej jakości olej silnikowy, dedykowany do danego silnika. Ważne jest także aby montować filtry oleju tylko i wyłącznie oryginalne lub markowych producentów.

Nigdy nie eksploatuj silnika, jeżeli turbosprężarka niepokojaco hałasuje lub masz podejrzenie, że uległa awarii, ponieważ może to doprowadzić do całkowitego zniszczenia silnika.