Луфт на турбината – какъв е допустимият луфт на средната част на турбокомпресора?

Луфтът на турбината е една от най-честите теми, които предизвикват въпроси при проверка на състоянието на турбокомпресора. Много собственици на автомобили се притесняват, когато при разклащане на оста на турбината усетят известно движение. Но означава ли това непременно, че турбото е за ремонт?

В Турбината.бг (Turbinata.bg) знаем, че правилната диагностика на турбокомпресора изисква не само опит, но и разбиране на неговата конструкция и принцип на работа. Затова в тази статия ще разгледаме какво представлява луфтът на турбината, кога е нормален, каква е разликата между радиален и аксиален луфт и кои признаци показват, че турбокомпресорът има нужда от проверка или ремонт.

Какво представлява луфтът на турбината и колко е допустим?

Луфтът на среднат част на турбината представлява малка хлабина между оста (ротора) и лагерната система в централния корпус на турбокомпресора (CHRA).

Важно е да се знае, че определен конструктивен луфт на средната част е предвиден и допустим при всички турбокомпресори. Той сам по себе си не означава повреда или износване.

Оста на турбокомпресора се върти с изключително високи обороти, които при някои модели надхвърлят 150 000–200 000 об./мин. Тя не се поддържа единствено от механичен контакт с лагерите, а основно от тънък маслен филм, който се образува благодарение на налягането на моторното масло.

По време на работа валът се центрира в масления слой, който намалява триенето и предотвратява директния контакт между металните повърхности като същевременно охлажда вала и втулките.

Когато двигателят бъде изключен, налягането на маслото спада и валът може леко да се премества в рамките на конструктивно предвидената хлабина, която по време на работа е запълнена от масло. Именно това движение се усеща при ръчна проверка на турбината.

Трябва ли винаги да има луфт в турбокомпресора?

При много турбокомпресори е нормално да се усеща лек радиален луфт при спрян двигател. Това е свързано с конструкцията на лагерната система и начина, по който се смазва въртящият се ротор.

Турбинното колело с вала, компресорното колело, аксиален лагер и радиалните лагери.

По време на работа турбинното колело е подложено на силно въздействие от потока на изгорелите газове. Това създава натоварвания върху ротора, които се компенсират от лагерната система и масления филм.

Когато двигателят работи и масленото налягане достигне необходимите стойности, валът се центрира в лагерите и радиалната хлабина се компенсира от масления слой.

Затова при проверка на изгасен двигател може да се усети леко движение на оста наляво-надясно, което не означава автоматично, че турбината е повредена.

Защо конструктивният луфт е необходим?

• Осигурява нормално въртене на оста в лагерната система.
• Позволява образуването на необходимия смазващ маслен филм.
• Компенсира температурните разширения на металните компоненти.
• Намалява триенето и износването по време на работа.
• Охлаждане на оста и лагерите.

Ако обаче налягането на маслото е недостатъчно или смазването е нарушено, необходимият маслен филм не се образува правилно. Това води до контакт между оста и лагерните повърхности, прегряване и износване само за броени минути.

Следователно наличието на лек радиален луфт невинаги е проблем, но прекомерният радиален луфт, или наличието на аксиален луфт, или неправилното движение на ротора налагат диагностика на турбината възможно най-скоро.

Разлики в конструкцията на турбокомпресорите и допустим луфт

Различните производители използват различни решения при проектирането на лагерната система. Това определя и допустимите хлабини на оста.

Основните видове лагерни системи, използвани в автомобилните турбокомпресори, са:

При различните конструкции нормалният луфт е различен. Той се определя от производителя и конкретния модел турбокомпресор, а не от универсална стойност.

Затова не е правилно да се сравнява луфтът на две различни турбини само чрез разклащане на оста с ръка.

Защо по-малкият луфт невинаги означава по-добра турбина?

Много хора смятат, че колкото по-малко се движи оста, толкова по-добре е състоянието на турбокомпресора. Това невинаги е вярно.

Лагерната система трябва да има точно определени хлабини, за да може между компонентите да се образува необходимият маслен филм.

Ако хлабината е прекалено малка, смазването може да се наруши, температурата да се повиши и износването да се ускори.

При системите с плаващи лагери масленият слой има и допълнителна функция – намалява вибрациите и подпомага охлаждането на въртящия се механизъм.

Най-важното е да се прави разлика между нормалния конструктивен луфт и прекомерния луфт, причинен от износване.

Как да проверим луфта на турбината и кога е проблем?

Лекият радиален луфт при спрян двигател може да бъде напълно нормален. Има обаче определени признаци, които показват, че лагерната система или други компоненти на турбокомпресора може да са повредени.

За точна диагностика не е достатъчно оста да бъде разклатена с ръка. Трябва да се вземат по внимание и други фактори като например дали се чува свирене или от ауспуха излиза светло сив дим, или има омасляване по вътрешната част на турбопътищата, загуба на масло и други.

Каква е разликата между радиален и аксиален луфт?

1. Радиален луфт

Радиалният луфт представлява движение на оста встрани когато погледнем някоя от перките фронтално.

При много турбокомпресори с плъзгащи лагери лек радиален луфт при липса на маслено налягане е нормален, но колко е допустимата стойност? За съжаление, тук идва ред на опита.

Радиалния луфт обаче на средната част не трябва да позволява на перките на компресорното или турбинното колело да докосват корпусите, ако това е така, значи средната част е за подмяна.

2. Аксиален луфт

Аксиалният луфт представлява движение на оста напред и назад по нейната надлъжна ос или иначе казано, когато гледате някоя от перките фронтално.

Аксиален луфт не трябва да има, допустимата стойност при него е 0. Ако все пак усетите, че средната част на турбото Ви има аксиален луфт, то това е признак за износване на аксиалния лагер или други елементи от средната част. При установяване на аксиално движение на оста е препоръчително турбокомпресорът да бъде проверен от специалист възможно най-скоро.

Симптоми при прекомерен луфт на турбината

Има няколко характерни признака, които могат да насочат към повреда на средната част на турбокомпресора:

• Свирене от турбината – необичаен или усилващ се звук при ускорение.
• Синкав дим от ауспуха – възможен признак за попадане на моторно масло в изпускателната или всмукателната система.
• Следи от масло по въздуховодите – наличие на прекомерно количество масло в турбопътищата или интеркулера.
• Докосване на перките в корпуса – може да доведе до шум, вибрации и повреда на компресорното колело.
• Загуба на мощност – двигателят не развива нормалната си мощност и турбото реагира по-бавно.
• Повишен разход на масло – без видими външни течове.
• Необичайни вибрации и шумове – възможен признак за нарушен баланс на ротора.

Важно е да се има предвид, че някои от симптоми могат да бъдат причинени и от други проблеми в двигателя или периферните системи. Затова правилната диагностика е от съществено значение.

Аксиален луфт на турбината – причини и последствия

Прекомерният аксиален луфт е свързан с износване на аксиалния лагер, една от основните причини за подобна повреда е запушване на смукателната или изпускателната система на турбокомпресора.

Запушен DPF филтър или катализатор може да увеличи противоналягането в изпускателната система. А затлачен въздушен филтър води до образуването на вакуум в студената част на турбината, а то до износване на аксиалния лагер на средната част на турбокомпресора.

Последствията мога да бъде задиране на перките в корпуса и повреждане на геометрията и актуатор. Геометрията се поврежда от парчетата отелени при задирането по корпусите или се “изпича” от прекомерно високите температури в топлата част заради запушването и се измята, а актуаттора може да се повреди, ако геометрията спре да се движи.

Радиален луфт на турбината – причини и последствия

Прекомерният радиален луфт обикновено е свързан с износване на лагерите, недостатъчно смазване или продължителна работа при неподходящи условия.

Това може да се случи при:

• Недостатъчно налягане на моторното масло.
  • Запушена или замърсена маслоподаваща тръба.
• Използване на неподходящо или силно замърсено масло.
• Нередовна смяна на моторното масло и филтрите.
• Наличие на нагар и отлагания в маслените канали.
• Проблеми с маслената помпа.
• Абразив в маслената система.

Състоянието на останалите системи на двигателя също има значение – картерното налягане, дюзите и други.

При установено прекомерно износване се налога ремонт на турбината с подмяна на нова средната част (CHRA).

При рециклирането на турбината е важно да се провери не само кои компоненти са за подмяна, но и причината за повредата. В противен случай дори отлично ремонтираната турбина може отново да се повреди и то за много кратко време.

Кога трябва да потърсите специалист за проверка на турбината?

Ако забележите необичаен шум, синкав дим, повишен разход на масло или осезаемо движение на оста, не отлагайте установяването на проблема, защото това ще довете до по-скъп ремонт.

Особено важно е да не се прави заключение за състоянието на турбината само по това дали има радиален луфт при проверка с ръка.

В Turbinata.bg препоръчваме състоянието на турбокомпресора да се оценява комплексно – чрез проверка за луфт, дали има наличеие на свирене, загуба на мощност, загуба на масло и тн.

Така може да се установи дали става въпрос за нормална конструктивна хлабина, естествено износване или повреда, която изисква ремонт на турбината .

Заключение: Кога луфтът на турбината е нормален и кога е проблем?

Наличието на лек радиален луфт при спрян двигател не означава непременно, че турбокомпресорът е повреден. При много конструкции това е нормална особеност на лагерната система, защото луфта бива уплътнен от маслото по време на работа на турбокомпресора.

От друга страна, прекомерният радиален луфт, недопустимият аксиален луфт, контактът на перките с корпуса, течовете на масло и необичайните шумове са признаци, които не трябва да се пренебрегват и отлагат.

Запомнете: няма една универсална стойност за допустим луфт на всички турбокомпресори. Тя зависи от конкретния модел, конструкцията на лагерите и техническите изисквания на производителя.

При съмнение най-доброто решение е професионална диагностика, преди проблемът да доведе до по-сериозна повреда на турбината или двигателя.