Какое давление масла для турбины

Всем доброго времени суток. По скольку я не так давно стал обладателем турбированной машины, я задался вопросом правильной эксплуатации турбины, дабы обезопасить себя от поломок и продлить срок службы как турбины так и двигателя в целом. В данном посте я постарался максимально выжать всё самое важное из всех статей которые я читал про турбины и изложить их для вас здесь.

О турбинах в целом
Турбины устанавливают как на бензиновые, так и на дизельные двигатели. Некоторые производители используют турбины низкого наддува. Давление, которое создает такая турбина, невысокое, ее основная цель заключается в создании турбулентных потоков воздуха, которые способствуют более качественному смешиванию бензина с топливом. Турбины высокого давления гораздо эффективнее. У моторов с турбиной высокого давления литровая мощность может быть в полтора раза выше, чем у атмосферного аналога. Но ее конструкция немного сложнее. Для того чтобы излишнее давление на высоких оборотах не повредило двигателю, инженеры придумали специальный клапан для устранения избыточного давления. Для многих турбомоторов обязательным атрибутом является интеркулер. Его задача – охлаждать воздух, нагретый турбиной. В холодном воздухе содержится больше кислорода при равном объеме. Современные системы впрыска позволяют практически полностью избавиться от такого явления, как «турбояма» (провал мощности при резком нажатии газа), характерного для двигателей более старой конструкции. В процессе эволюции турбин фактически все недостатки турбомоторов были исключены. Многие как за счет использование двух турбин для низких и высоких оборотов, так и за счет применения турбин с переменной производительностью – такие турбины имеют возможность менять наклон нагнетающих (компрессионных) лопастей. В итоге получили моторы высокой литровой мощности при компактных размерах самих агрегатов.
О работе турбины
Лопасти турбины под воздействием выхлопных газов вращаются с огромной скоростью — более ста тысяч оборотов в минуту. Ось, которая приводится в движение ведущей крыльчаткой, крепится с помощью подшипников скольжения к корпусу турбины. Для смазки подшипников используется моторное масло, которое подается под давлением. Как только двигатель перестает работать, давление масла резко падает, а обе крыльчатки, ведущая и нагнетающая, продолжают по инерции вращаться. Подшипники вала, на который насажены обе крыльчатки, оказываются без смазки. Вследствие таких перегрузок турбина начинает «кушать» масло. Через увеличившийся зазор смазка просачивается под нагнетающей крыльчаткой и попадает во впускной коллектор, а потом сгорает в цилиндрах. При сильном увеличении зазора турбина начинает выть. К тому же турбина не может долго держать высокие обороты без поступления соответствующего количества отработанных газов. Поэтому износ от масленного «голодания» в подшипнике качения сопровождается и другими побочными факторами. Например: после продолжительной работы двигателя с приличной отдачей мощности корпус турбины сильно разогревается от большого количества проходящих через неё раскаленных отработанных газов. Чаще всего турбина охлаждается протоком того же моторного масла. Если прекратить поступление этого потока, при остановке двигателя, обязательно происходит пригорание остатков смазки к деталям турбины, что приведет, со временем к накоплению нагара и неизбежному износу деталей. В этом случае справедливо принять решение к применению более качественного масла, будет больше шансов выжить. Хорошим решением для сохранения работоспособности турбины будет применение так называемого турбо-таймера. Устройство обеспечивает автоматическую задержку выключения двигателя после выключения зажигания на время, достаточное для того чтобы детали турбонадува успели остыть. Многие модели турбо-таймеров имеют даже индикацию температуры турбины и времени необходимого на остывание турбины. Турбо-таймер можно использовать как отдельно, так и совместно с автосигнализацией. Недостатком использования служит то, что при возможности перегрева турбины таймер может ее отключить в самый неподходящий момент. И приходится контролировать помимо скорости еще и работу турбины.
О поломках
ПОВРЕЖДЕНИЯ ПРИ ПОПАДАНИИ ИНОРОДНЫХ ЧАСТИЦ
Повреждения, появившиеся в результате попадания инородных предметов через корпус турбины или компрессора.
Такие повреждения явно видны на крыльчатке турбины и крыльчатке компрессора.
Запрещено использовать турбокомпрессор с поврежденными крыльчатками, т.к. Повреждения вызывают дисбаланс ротора, что может привести к полному разрушению турбокомпрессора и привести к серьезной поломке двигателя.

НЕДОСТАТОЧНАЯ ПОДАЧА МАСЛА
Недостаток подачи масла может иметь следующие причины:
• неквалифицированная установка турбокомпрессора;
• длительный простой мотора;
• повреждена или засорена маслоподающая трубка;
• низкое давление масла вследствии неисправностей в системе смазки;
• низкий уровень масла или его отсутствие в картере;
• использование герметиков, которые могут попадать в маслоподающие каналы и блокировать или ограничивать поступление масла;
• незаполненный маслом масляный фильтр при смене масла (желательно «прокрутить» мотор, чтобы создать давление масла);
• старт мотора при еще неполностью заполненных масляных каналах.

ЗАГРЯЗНЕННОЕ МАСЛО
Повреждения из-за загрязненного масла
Обычно выглядят как глубокие царапины на подшипниках и валу. Для предупреждения таких повреждений используйте качественное масло и фильтры, рекомендованные ОЕ производителем.
Помимо регламентных ТО согласно спецификации автомобиля, масло и фильтры обязательно нужно менять при смене турбокомпрессора.
Причины повреждения из-за грязного масла могут быть такие:
• поврежденный, забитый или низкого качества масляный фильтр;
• грязь, попавшая во время сервисных работ;
• износ двигателя или частицы износа;
• не работающий перепускной клапан масляного фильтра;
• масло с пониженными смазочными свойствами.

КАРБОНОВЫЙ НАЛЁТ
Неисправности, вызванные образование карбонового налета
Налет возникает вследствии повышенной температуры выхлопа или остановки мотора сразу после прекращения движения.
Рекомендуется перед выключением мотора дать ему поработать 2-3 минуты на холостом ходу, чтобы система подшипников турбокомпрессора успела остыть.
Жар со стороны турбины проникает в корпус подшипника, что вызывает карбонизацию масла и отложения в системе подшипников. Основные повреждения получают вал в районе маслоупорного кольца, ближний к турбине подшипник, блокируются масляные каналы в корпусе подшипника.
озможные причины карбонизации масла:
• остановка мотора сразу после прекращения движения;
• низкое качество масла;
• нерегулярная смена масла приводит к его порче;
• утечки воздуха и выхлопа;
• неполадки в топливной системе (форсунки, насосы и т.д.)

О техническом обслуживании
Но особенности эксплуатации все-таки остались. Периодичность ТО у машин с турбиной, как правило, меньше, чем у атмосферников. Требования к маслу для турбодвигателей более жесткие; это, естественно, сказывается на цене. Турбина – достаточно сложный агрегат, и неправильное пользование ее может дорого обойтись. Правильный подбор масла под определенный тип двигателя позволит увеличить моторесурс двигателя в 2 раза, а правильная эксплуатация автомобиля и его периодическое техническое обслуживание – еще в 2 раза. Воздушный и масляной фильтры регулярно проверяются в соответствии с рекомендациями производителя, а в некоторых условиях (пыльные дороги) даже чаще.

Итог:
1. После пуска двигателя, дать ему поработать около 1 минуты. Полное рабочее давление создается за секунды, но оно только позволяет разогнать движущиеся части турбины в условиях при хорошей смазки. Газовать на двигателе, который лишь несколько секунд назад завелся – значит заставлять турбину вращаться на высоких скоростях в условиях ограниченной смазки. Это может привести к преждевременной поломки турбокомпрессора.
2. Не перегазовывать сразу после пуска двигателя, ехать на низких оборотах.
3. После активной езды на высоких оборотах дать остыть двигателю после остановки около 3-5 минут, после чего можно глушить мотор. При нагруженном двигателе, турбокомпрессор работает на очень высоких оборотах от 100 тысяч до 250 тысяч и при высокой температуре. Быстрое выключение зажигания или «горячее выключение» создает быстрые переходные процессы и перепады температур в турбине и уменьшает тем самыс жизнь турбокомпрессора.
4. Желательно не оставлять двигатель долго работающим на холостых оборотах (более 20-30 минут). При холостых оборотах, турбина генерирует низкое давление и возможны протекания паров масла через соединения турбины. Это не приносит никакого реального вреда для турбины, только придает синий дым к выхлоту двигателя.
5. Менять масло по регламенту, через заданный интервал, следить за его качеством. Следить за состоянием воздушного и масляного фильтра и так же не забывать о их своевременной замене.
6. В промежутки между ТО следить за уровнем масла, и при необходимости доливать его.
7. Добавление от VovasTD140
«Могу добавить, что так же категорически плохо для турбины газовать пока стрелка температуры не достигнет хотя-бы 50 градусов!Особенно актуально в холодные времена!Завелся и едешь держа обороты до 2тыс пока не поднимется температура в двигателе!Особенно актуально для дизелей!3-4 минуты никак не прогреют дизельный движок!Дизель греется в ходу!)»

И на последок не плохое видео показывающее наглядно, устройство, работу, ремонт и неправильную эксплуатацию турбины.

Всем спасибо за внимание, надеюсь пост будет полезен =)

В самом начале повествование небольшое отступление, хочу попросить прощения за задержку продолжения, ждал информации …
…
Довольно часто в моей практике сервисами не знакомыми с этим мотором принимаются попытки идти «проторенной дорожкой» и при проблемах с давлением масла ДВС, начинать решение проблем с замены масляного насоса, не могу сказать, что такая операция не применяется вообще (к сожалению в этом замечательном девайсе тоже есть «инородное» тело )), просто такая операция совсем не характерна для ЭТОГО мотора при описанной неисправности(давление масла ) . Вот ПОЧЕМУ это происходит и хотелось бы коснуться более подробно.
P.S. Сказать нужно много, думаю практическую сторону вопроса придется отложить на третью часть, прошу прощения .))
1) Топология масляной системы 1.8/2.0TSi .
А)Распределение масла по потребителям .
Надо сказать, что у автомобилей Vag – группы начиная с самых ранних выпусков кронштейн с фильтром масляной системы занимал, как правило нижнее положение, доступ был затруднен, но в таком расположении была своя логика — магистральный фильтр подавал очищенное масло и к нижним (вкладыши коленчатого, промежуточного вала), и к верхним (ГБЦ, турбина ) узлам ДВС, никаких особых проблем такая компоновка не вызывала -каналы подачи масла имели очень простую конфигурацию, балансирные валы не использовались . Проблема с давлением касалась именно нагнетаемого узла (масляного насоса ) и была связана с не своевременным обслуживанием и загрязнением его маслоприемника, попытки связать малое давление масла на цепных моторах 2008 -> года именно с этим явлением (на MPi моторах ) регулярно предпринимаются владельцами и сервисами и сейчас, для более подробного разъяснения этого вопроса я и создал этот материал .При появлении моторов с алюсиловыми (AlSilСu Fe) блоками малого объема стала превалировать тенденция на перенос фильтрующего элемента в верхнюю часть мотора, возможно это и не сыграло бы большой роли, но появление продольных балансирных валов которые были перенесены из области поддона ДВС(как было ранее на дизельных моторах) в блок-картер непосредственно значительно усложнили масляную систему . Давайте более подробно разберем организацию масляной системы такого мотора .Централизованная подача масла с масляного насоса к агрегатам на этом ДВС осуществляется через центральный канал …

Из за дефицита места (балансирные валы ), был выполнен отлив специальной формы .

Определяющим моментом масляной системы этого мотора является расположение масляных каналов в отверстии правого балансирного вала (с приводом на насос ОЖ) . .

Так выглядит промежуточный вал .

.а вот так, выглядит «золотое « уплотнительное колечко промежуточного вала которое успешно может «сливать давление « с масляной системы и о котором, разумеется «не слышали» при замене балансирных валов ))

Сам балансирный вал, установленный именно в этом месте .

С другой стороны имеет привод к помпе ОЖ .

Почему этот вопрос важен ? Потому, что, как уже писал сетки балансирных валов могут разрушаться(и это факт общеизвестный) и для проверки этого надо снимать балансирный вал .Но какой ? Гораздо проще снять другой вал, но будет ли состояние ЕГО сеточных фильтров показывать объективную картину по давлению масла в целом ?Суть вопроса в том, что несмотря на централизованную очистку масла и возврат через фильтрующий элемент, данный канал оказался ответвлением с магистрали центральной подачи и именно к данной шейке этого балансирного вала идет не очищенное масло (очевидно сложность исполнения каналов внесла коррективы) .
Не думаю, что при проверке целостности сеточных фильтров балансирных валов с проблемой давления масла решать ее «ускоренной проверкой» хорошая идея .))
Продолжим . Не можем не сказать о следующего по «пути следования масла « узла, а именно магистрали питания форсунок охлаждения поршней и редукционных клапанов этих форсунок . Речь идет об этом .

О важности подержания нормального давления в магистрали охлаждения форсунок на рабочих диапазонах ДВС поднимал отдельную тему Алексей в VWTS (он же незабвенный suslikrus)) . Тут дам просто ссылку для ознакомления :vwts.ru/forum/index.php?s…2986&st=180&#entry3236644
При анализе сказанного мною ранее и сопоставляя сообщение Алексея, думаю, станет ясно почему, даже такой «не значительный « элемент как форсунка охлаждения поршня может значительно повлиять на давление масла в целом (напоминаю операция по замене таких форсунок одна из самых трудоемких на этом ДВС), для неверующих в важность вопроса через эту магистраль параллельно осуществляется питание и коренных шеек коленчатого вала и второго балансирного вала .
Б) Очистка масла .
Я уже писал о «внезапном исчезновении» сетки на выходе масляного насоса .
www.drive2.ru/o/b/3257203
К большому сожалению последних модификациях масляного насоса, измененная конструкция каналов подачи масла привела к тому, что эта сетка уже в принципе не устанавливается .
Т.е. я думаю от этого …

… избавиться не удастся .Теперь переместимся на верх ДВС, магистральный масляный канал заканчивается выходом на кронштейн масляного фильтра, организация каналов в котором в принципе не сложная, правда есть непонимание функционала работы датчиков давления масла учитывая, что существует регулируемый масляный насос с фиксированными значениями давления масла )).

Отдельно надо указать на больше ироничный момент, тем не менее влияющий на давление масла, о нем Алексей писал в ссылке, но здесь есть некоторые ньюансы при работах конструкции о которых все же стоит упомянуть)) . Итак масло проходя через вертикальный канал попадает в кронштейн масляного фильтра и очищаясь проходит через этот замечательный «девайс « …

который никак не фиксируется в кронштейне и при не внимательности механика, вовремя смены масла вполне может «выстрелить», при установке фильтра без этой детали масляный насос все усилия по смазке ДВС направляет исключительно на смазку цепи через это отверстие .))Разумеется, в этом случае, в рабочей масляной системе давления, тоже, не будет

Отдельного разговора требует организация подачи масла в верхнюю часть ДВС, я уже писал о важности внимательного подхода к состоянию опорного кронштейна, но по самой этой детали трудно понять к чему может привести разрушение сеточного фильтра, гораздо проще оценить положение дел «включив в оценку» другие элементы …

В) Поговорим о вентиляции картерных газов …
Думаю, что нисколько не слукавлю, если скажу, что это самый обсуждаемый вопрос по этому мотору, хотя по моему мнению, в техническом плане — «его номер шестнадцатый»)) . Известно, что существует проблемы с расходом масла этого мотора которые трудно решить «малой кровью» поскольку они были заложены в ДВС на стадии проектирования, но ведь очень хочется ?)) Достаточно много информации, в сети в том числе, о снижении расхода при смене прошивки ЭБУ, подборе вентиляционного модуля под нее, есть только одно обстоятельство — данный фактор действительно влияет на расход в лучшую сторону только при установке доработанной поршневой группы (по отзывной акции), хотя бы первой модификации, там где не меняя конструкции просто увеличили толщину маслосъемного кольца .Достаточно часто задают вопрос по установке внешних маслоотделителей в этот мотор, учитывая выше изложенное по поршневой группе выскажусь и по этому пункту, но в свете нашего общего вопроса )) . Напоминаю, на данном моторе картерные газы проходят процесс грубой очистки начиная со своего пути с блок картера.

…через обычный щелевой, проточный фильтр -отделитель .

Почему же система вентиляции картерных газов не эффективна при задействовании внешних шлангов с верхнего вентиляционного модуля? И ставить просто в разрез не имеет смысла ? Потому, что свободный канал соединяющий камеру сгорания (через модуль вентиляции ) с блок картером только один .

На этом позвольте закончить теоретические изыскания, и в следующей части перейдем уже к практическим занятиям, а точнее продолжим наш разговор о низком давлении масла в тех случаях когда владелец не обращает внимание на сигнализацию низкого давления и продолжает эксплуатацию автомобиля .
Денис Карпов