Analiza uzroka kvara turbokompresora

 

Većina kvarova na turbokompresoru izazvana je problemima izvan turbokompresora. Ukoliko je turbokompresor neispravan, veoma je važno, pored zamene turbokompresora, utvrditi i otkloniti uzrok kvara turbokompresora, kako se ugrađeni turbokompresor ne bi ponovo pokvario. Po preporukama najvećih svetskih proizvođača turbokompresora Garrett, Holset, Borg Warner (KKK i Schwitzer), MHI i IHI čiji smo ovlašćeni serviser i distributer za područje Srbije i Crne Gore, a na osnovu dvadesetpetogodišnjeg iskustva u remontovanju turbokompresora, izvršen je pregled Vašeg turbokompresora i utvđeno je sledeće:

 

Ulazak stranog tela sa filtera za vazduh

 

Oštećenje turbokompresora je izazvano ulaskom stranog tela u kućište kompresora. Strano telo je oštetilo kompresorsko kolo sa čeone, ulazne strane koje se ogleda u lomljenju lopatica. Ovo oštećenje prouzrokuje pojavu debalansa rotora turbokompresora i samim tim i habanja ležajeva i zaptivnih karika turbokompresora. Kao krajnji rezultat imamo potrošnju ulja, motor nema snagu i pojavljuje se crni ili beli dim na auspuhu. Ovu pojavu često prati i piskav zvuk u radu turbokompresora. Strano telo se u usisnoj grani može naći usled oštećenja filtera za vazduh, usled rupe ili pukotine na crevima za vazduh ili ako su propale šelne na spojevima creva, ili ukoliko nije očišćena instalacija prilikom prethodnog remonta turbokompresora.

 

Pre ponovne ugradnje turbokompresora potrebno je pronaći odakle je turbokompresor uvukao strano telo i eliminisati mogućnost ponavljanja iste neželjene pojave,a to znači prekontrolisati i isprati creva usisne grane, proveriti i po potrebi zameniti šelne na crevima i zameniti filter za vazduh, u protivnom ponovo će doći do istog kvara.

Ulazak stranog tela sa motora

 

Do oštećenja turbokompresora, došlo je usled ulaska stranog tela u zonu rotacije turbinskog kola. Strano telo je moglo doći iz bloka motora (deo ventila, sedište grejača ili vođice), ali takođe, isti kvar može prouzrokovati i krzanje unutrašnjih zidova izduvne grane. Oštećenje rotora turbine dovodi do debalansa rotora turbokompresora, i samim tim i habanja ležajeva i zaptivnih karika turbokompresora, pa se pojavljuje potrošnja ulja, motor nema snagu i pojavljuje se beo ili plav dim na auspuhu.

Ovu pojavu često prati i piskav zvuk u radu turbokompresora, a najčešće se ošteti i kompresorsko kolo. Pre ponovne ugradnje turbokompresora potrebno je pronaći odakle je došlo strano telo u turbokompresor i tako eliminisati uzrok kvara. U protivnom ponovo će se doći do istog oštećenja. To znači prekontrolisati izduvnu granu i proveriti stanje motora.

 

 

 

Blokada motorne kočnice / katalizatora

 

Demontažom turbokompresora utvrđeno je oštećenje karakteristično za pojavu delimičnog ili potpunog začepljenja cevi za odvod izduvnih gasova (auspuha). Delimično ili potpuno začepljenje cevi stvara veliki pritisak izduvnih gasova u turbinskom kućištu, i pošto izduvni gasovi ne mogu nesmetano da otiču iz motora, guraju rotor turbokompresora napred, ka kompresorskoj strani. Na čeonoj strani turbinskog kola vide se tragovi nedozvoljenog habanja turbinskog kola o zaštitnik plamena, pa turbokopresor propušta ulje. Sve ovo prouzrokuje gubitak snage motora i potrošnju ulja, beo ili plavi dim na auspuhu. Uzrok kvara je neispravna (blokirana) motorna kočnica (neispravan cilindar kočnice ili je zapekla osovina leptira motorne kočnice), ili je neko strano telo blokiralo auspuh.

 

Pre ponovne ugradnje turbokompresora mora se otkloniti uzrok kvara, a to je u ovom slučaju motorna kočnica i prekontrolisati cevi auspuha.

 

 

 

Začepljenje katalizatora

 

Na putničim vozilima u auspuhu motora ugrađen je katalizator. Vremenom usled taloženja produkata sagorevanja, gareži i čađi, dolazi do delimičnog ili potpunog začepljenja katalizatora. Delimično ili potpuno začepljenje cevi stvara veliki pritisak izduvnih gasova u turbinskom kućištu, i kao u prethodnom slučaju ovo prouzrokuje gubitak snage motora i potrošnju ulja, beo ili plavi dim na auspuhu i oštećenje radnih kola rotora turbokompresora.

 

 

 

Pritisak ulja u karteru motora

 

Demontirani turbokompresor ima kvar koji se ogleda u potrošnji ulja, a prema obliku i vrsti oštećenja delova pouzdano je utvrđeno da motor na kome je ugrađen ovaj turbokompresor ima efekat visokog pritiska ulja u karteru motora. Ovaj kvar turbokompresora prate i simptomi kvara na motoru kao što su gubitak snage, velika potrošnja ulja i beo ili plav dim na auspuhu. Karakterisitični znaci nasilnog propuštanja su pojavljivanje "živog ulja" na turbinskoj strani. Kućište kompresora je u usisnoj zoni zaprljano uljem, pa s obzirom da turbo usisava vazduh, pomenuto ulje može doći samo sa oduška motora, tzv. "iberlaufa". Ukoliko pregledate usisno crevo videćete da se ulje prostire od oduška prema turbokompresoru. Usled nekog problema na motoru pojavljuje se povišeni pritisak u karteru motora. Povišeni pritisak podiže nivo ulja u karteru, pa se "živo ulje" pojavljuje na odušku motora i istovremeno, pošto je turbokompresor povezan sa karterom motora preko odvoda ulja turbokompresora pritisak ulja oprerećuje zaptivne karike u turbokompresoru, pa ulje nasilno prolazi na zaptivnim karikama iako one nisu fizički oštećene. Vremenom povišeni pritisak ulja u karteru oštećuje zaptivne karike turbokompresora, pa je neophodan remont turbokompresora.

 

Kod ove vrste kvara, obično veći deo potrošnje ulja je na motoru, a manji deo na turbokompresoru, pa se remontom turbokompresora ne rešava kompletan problem potrošnje ulja.

 

Do pojave povišenog pritiska u karteru može doći usled najrazličitijih uzroka:

 

  • Zapušen odušak motora (iberlauf). Kod ovog slučaja usisno crevo na turbokompresoru je suvo.
  • Cev za odvod ulja iz turbokompresora do kartera: presavijena, zapušena, smanjen protok, mora imati odgovarajući ugao za odvod ulja (+/-15 stepeni od vertikale).
  • Zaprljan filter vazduha
  • Previsok unutrašnji pritisak u motoru, kao rezultat istrošenosti delova i sklopova motora; (pohabane karike, hilzne, i drugi delovi motora). Pre ponovne ugradnje turbokompresora mora se rešiti problem povišenog pritiska ulja u karteru. Bilo da, na takav motor, ugradite vaš remontovan ili drugi nov turbokompresor desiće se isto: turbokompresor će nasilno propuštati ulje.

 

 

 

Prljavo ulje

 

Demontažom centralnog sklopa turbokompresora utvđeno je veliko habanje kliznih površina ležajeva i osovine turbokompresora. Jasno se vide tragovi habanja - brazde na karakterističnim mestima, usled prljavštine u ulju za podmazivanje. Ulje se kontaminira produktima sagorevanja i opiljcima delova motora. U zavisnosti od stepena zaprljanosti ulja, vremenom dolazi do povećanja zazora između ležajeva i osovine što prouzrokuje habanje zaptivnih karika i pojave debalansa rotogupe turbokompresora, pa čak i do kačenja lopatica turbinskog i kompresorskog kola o kućišta turbokompresora. Turbokompresor troši ulje, motor nema snagu i pojavljuje se beo ili crn dim na auspuhu. Prilikom montaže creva sa priključcima za dovod i odvod ulja ne sme se koristiti zaptivna masa, već zamo orginalni dihtunzi.

 

 

 

Prljavo ulje nakon izvršenog generalnog remonta motora

 

Prilikom velikih popravki, kao što je generalni remont motora, kada se demontira motor, često zaostali opiljci od remonta dospevaju u ulje habaju i ceo motor. Pošto se rotor trbine obrće nekad i po 50 puta brže od ostalih osovina na motoru habanje na turbu je mnogo veće i brže. Nakon završetka generalnog remonta obavezno dobro isprati karter motora. Pre ponovne ugradnje turba mora se otkloniti uzrok kvara. Potrebno je obavezno zameniti ulje i filter za ulje i očititi karter motora, u protivnom ponovo će doći do istog kvara .

 

 

 

Prekid podmazivanja

 

Demontažom centralnog sklopa turbokompresora utvđeno je oštećenje kliznih površina ležajeva i osovine sa turbinskim kolom. Pored tragova habanja karakteristična je i promena boje osovine na mestu habanja. Loše podmazivanje ili prekid podmazivanja turba prouzrokuje rapidno habanje i povećanje zazora između ležajeva i osovine. Vremenom dolazi do pojave debalansa rotogrupe, habanja zaptivnih karika, pa turbo troši ulje. Kao posledica tog debalansa rotora i oštećenja lopatica radnih kola, motor gubi snagu, a na auspuhu se pojavljuje plavi ili crn dim. Često ovaj kvar izaziva lom rotora turbokompresora. Do prekida podmazivanja može doći usled začepljenja kanala za podmazivanje krupnim opiljcima u ulju, diht masom ili usled kvara na motoru.

 

Pre ponovne ugradnje turba moraju se proveriti creva za dovod ulja, zameniti ulje i filter za ulje i izvršiti ispiranje kartera motora, u protivnom ponovo će doći do istog kvara.

 

 

 

Obrtanje rotora iznad dozvoljenog broja obrtaja

 

Demontažom i pregledom delova turbokompresora, utvrđeno je da je do kvara turbokompresora došlo usled okretanja rotora turbokompresora iznad dozvoljenog broja obrtaja. Kod starijih tipova turbokompresora koji nemaju VSG ventil, do kvara ovog tipa dolazi usled poremećaja u sistemu sagorevanja goriva i tada se javlja veći pritisak i temperatura izduvnih gasova od predviđenog. Pri visokim brojevima obrtaja rotora u materijalu rotora javljaju se unutrašnja naprezanja koja prouzrokuju lomljenje lopatica rotora, ležajevi u turbokompresoru ne mogu da izdrže tolika opterećenja i često dolazi do pucanja radnih kola rotora turbokompresora. Turbokompresori koji poseduju VSG ventil, predviđeni su da rade pri većim brojevima obrtaja nego prethodno pomenuti. Uloga VSG ventila je da kada pritisak izduvnih gasova u turbokompresoru dostigne kritičnu, najviše dozvoljenu vrednost, preusmeri izduvne gasove izvan zone okretanja rotora i na taj način smanji broj obrtaja rotora turbokompresora.

 

Kod novije generacije turbokompresora koji poseduju varijabilnu geometriju pored pomenute uloge VSG/elektromagnetni ventil reguliše i količinu i pritisak izduvnih gasova u toku rada turbokompresora. U slučajevima kada je VSG ventil oštećen ili kada se vrši nestručno podešavanje VSG ventila, dolazi do toga da se se rotor tubokompresora okreće većim brojem obrtaja od maksimalno dozvoljenog. Motor troši ulje i gubi snagu, a turbokompresor u radu ima piskav zvuk. Često dolazi i do loma rotora turbokompresora usled unutrašnjih opterećenja. Kod turbokompresora sa varijabilnom geometrijom dolazi do oštećenja rotora, varijabilne geometrije i centralnog kućišta turbokompresora, pa je jedino rešenje zamena postojećeg novim turbokompresorom.

 

 

 

Visoka temperatura izduvnih gasova

 

Oštećenje turbinskog kola sa osovinom je izazvano previsokom temperaturom izduvnih gasova. Uzrok ovog kvara turbokompresora je u nepravilnom sagorevanju u motoru. Ovaj kvar je posledica neispravnog rada sistema za napajanje gorivom ili nepravilno podešenog sagorevanja. Visoka temperatura na rukavcima osovine prouzrokuje sagorevanje ulja, pa kažemo da ulje "koksira". Pri visokim temperaturama materijal zaptivnih karika gubi svoja svojstva, habanje ležajeva je ubrzano pa turbokompresor troši ulje. Dešava se i lom lopatica rotora turbokompresora ili pucanje kućišta turbine. Izgorelo ili napuklo kućište turbine prouzrokuje propuštanje izduvnih gasova, pa se u radu turbokompresora čuje piskav zvuk, motor nema snagu i pojavljuje se crni dim na auspuhu. Pre ponovne ugradnje potrebno je prekontrolisati rad sistema za napajanje gorivom, i zameniti ulje i filtere za ulje i vazduh.