Какое давление масло в турбокомпрессоре

08. Масло слив, подача

Требования к системе подачи и слива масла для турбин.

Одним из важных критериев правельной работы турбины, являеться исправное функционирование системы масло подачи и масло слива. Тем более если турбина устанавливаеться на изначально не турбированный мотор. Нужно соблюдать следующие условия:

• После запуска двигателя в течение первых 3-4 секунд его работы, на входе в турбину должно появиться давление масла не менее 1.5 бар или 150 kPa (20 lbf/in2). Иначе есть риск повреждения втулок и вала турбины. Рекомендуется гибкий шланг подачи масла в турбину
• Минимальное давление масла, когда двигатель находится под нагрузкой, должны быть 2.1 бар или 210 кПа (30 фунт / дюйм 2). Максимально допустимое рабочее давление 5 бар или 500 кПа (72 фунт / дюйм 2), хотя 6 бар или 600 кПа (88 фунт / дюйм 2) допускается во время холодного запуска. На холостом ходу давление не должно падать ниже 0.7 бар или 70 кПа (10 фунт / дюйм 2).
• Минимальное давление 0.7 бар или 10psi на холостом ходу, минимальное давление под нагрузкой 2 бара или 30psi, максимальное давление под нагрузкой 5 бар или 72psi.
• Для большинства двигателей не требуется рестриктор на подачу масла в турбину (особенно для ВАЗа), проверьте давление масла согласно информации выше, перед эксплуатацией. Для 1JZ, 2JZ, RB, так же не нужен рестриктор. Подачу масла в турбину нужно использовать из стандартного для этих моторов места.
• Обычно используют шланг AN4 для подачи масла
• Перед первым запуском, налейте не много масла в турбину и прокрутите вручную вал, чтобы масло попало на втулки. Продуйте шланг подачи масла, чтобы в нем не было посторонних частиц, которые могут попасть в маслоканалы турбины и ухудшить условия смазки. Это важно! Вал турбины достигает 130 000 оборотов!
• Не используйте герметик для фланцев и прокладок на подачу и слив масла, его излишки могут попасть в систему смазки! Используйте только прокладки!
• Для слива масла с турбины рекомендуются трубка внутренним диаметром 20мм. Если использовать трубку меньше 15мм, могут возникнуть проблемы со сливом масла с турбины, его будет выдавливать через уплотнения вала в горячую часть турбины и компрессор, что может привести к выходу из строя турбины и двигателя.

Источник

TiAX › Блог › Турбина гонит масло — точно ли дело в турбине?

Одной из типичных неисправностей турбокомпрессора является выброс моторного масла во впускной коллектор (или в интеркулер, если он есть) или в выхлопную систему. Но всегда ли при таких симптомах можно однозначно судить о неисправности турбины? Нет, далеко не всегда. Существует ряд причин, по которым даже полностью исправный турбокомпрессор выбрасывает масло в горячую или в холодную улитку, или в обе сразу.

Рассмотрим конструкцию одного из самых распространенных по применяемости на легковых автомобилях турбокомпрессора производства Garrett GT15. Внутренняя полость корпуса подшипников турбокомпрессора изолирована от системы впуска двигателя уплотнительным кольцом и от системы выпуска уплотнительным кольцом. Но, несмотря на то, что эти кольца помогают избежать утечек масла (особенно на холостом ходу двигателя, когда обороты ротора турбокомпрессора невысокие), они в действительности не являются основными масляными уплотнениями. Их нужно рассматривать как элементы, затрудняющие утечку воздуха и газов между турбиной, компрессором и корпусом подшипников. В обычном режиме работы турбокомпрессора давление в турбине и компрессоре больше давления в корпусе подшипников. Часть газов из турбины и часть воздуха, сжатого в компрессоре, попадают в корпус подшипников и вместе с моторным маслом по сливному маслопроводу проходят в масляный картер двигателя.

Основные масляные уплотнения турбокомпрессора являются уплотнениями динамического типа, работающие на основе использования центробежных сил для предотвращения утечек масла из корпуса подшипников. На валу со стороны турбинного колеса выполняются две канавки. Канавка, расположенная ближе к турбинному колесу, предназначена для установки в нее уплотнительного кольца. Вторая канавка и разница диаметров выполняют роль динамического масляного уплотнения.Отработанное масло под действием центробежных сил разбрызгивается внутри корпуса подшипников и далее стекает через маслосливное отверстие турбокомпрессора.

Аналогично работает динамическое масляное уплотнение со стороны компрессора. Его роль выполняет разница диаметров наружней упорной втулки.

Использование иных масляных уплотнений в турбокомпрессорах (например сальников, манжет и т.д.) не представляется возможным из-за огромных скоростей вращения валов, при которых контактные системы уплотнений во-первых создадут слишком большое сопротивление вращению вала, во-вторых слишком быстро выйдут из строя. Правда существуют так называемые карбоновые масляные уплотнения — аналог сальниковых уплотнений (такие уплотнения применяются в автомобильных водяных насосах), но карбоновые уплотнения применяются только на низкооборотистых турбинах (до 80 тыс. об/мин), и то далеко не на всех.

Итак, основным условием нормальной работы турбокомпрессора (в плане отсутствия утечек масла) является нормальная работа его динамических уплотнений. Динамические уплотнения, в свою очередь, могут нормально работать только в воздушном пространстве, то есть только тогда, когда внутренняя полость корпуса подшипников свободна от моторного масла. Если корпус подшипников по каким-либо причинам заполняется («подпирается») маслом или нарушается баланс давлений внутри корпуса подшипников и извне его, динамические уплотнения практически перестают работать, происходит утечка масла через уплотнительные кольца в корпус комрессора и в корпус турбины.

Рассмотрим причины, по которым возникает такая ситуация.

Не работает (или плохо работает) по каким-либо причинам система вентиляции картера двигателя.

Система вентиляции картера любого двигателя внутреннего сгорания предназначена для устранения избыточного давления в картере двигателя, возникающего вследствие прорыва газов из камеры сгорания в картер при работе двигателя. Патрубок вентиляции картера любого ДВС подключаестя к зоне пониженного давления (т.е. разряжения). В нетурбированных двигателях это, как правило, впускной коллектор, в двигателях с турбонаддувом это всасывающий патрубок турбокомпрессора. Сливная масляная магистраль турбокомпрессора подключается к масляной системе двигателя, как правило, ниже нормального уровня масла в картере. Таким образом, если в картере возникает избыточное давление картерных газов, масло не может нормально сливаться по сливной магистрали турбокомпрессора, оно «подпирается» в корпусе подшипников со всеми вытекающими отсюда последствиями. Причиной этого может быть сильная закоксованность масляного сепаратора системы вентиляции картера, закоксованность патрубка системы вентиляции картера, перелом или зажатие этого патрубка и т.д.

Затруднен нормальный слив отработанного масла по сливной магистрали турбокомпрессора по различным причинам (закоксованность, попадание посторонних предметов, остатков старой прокладки, герметика). Определить и устранить эту причину не составляет большого труда.

Затруднен забор воздуха на турбокомпрессор. Попросту говоря, «забит» воздушный фильтр или частично заблокирован воздухозаборный патрубок (например сильно перегнут, за счет чего уменьшается его проходное сечение).

При работе турбокомпрессора за счет динамических сил за вращающимся на огромной скорости турбинным колесом создается некоторое разрежение. Если возникает излишнее сопротивление забору воздуха, это разрежение многократно увеличивается, масло просто «высасывается» из среднего корпуса турбокомпрессора.

Затруднен выброс отработанных газов через выхлопную систему.

Излишнее сопротивление в выхлопной системе (засорен или закоксован катализатор, неисправна или замята банка глушителя и т.д.) вызывает увеличение давления в «горячей» улитке турбокомпрессора, что вызовет прорыв выхлопных газов в средний корпус турбокомпрессора и увеличение давления внутри его, что, в свою очередь, вызовет выброс масла со стороны компрессора.

При наличии одной или нескольких вышеприведенных причин даже полностью исправный турбокомпрессор будет выбрасывать масло, а из выхлопной трубы будет валить сизый дым.

В итоге хочу заметить, что появление масла во впускном коллекторе или в интеркулере вообще может не иметь отношения к турбине. В первую очередь при появлении таких симптомов следует проверить всю ту же систему вентиляции картера двигателя, в каком она состоянии и что в ней делается. При неисправности системы вентиляции или, в конце концов, самого двигателя, масло через патрубок вентиляции картера будет попадать в воздухоподающий патрубок турбокомпрессора и далее в интеркулер и впускной коллектор.

Информация взята из поста на форуме ауди-клуб от участника с ником «спортсмен 44».

Источник

Мастертурбо › Блог › Утечка масла из турбокомпрессора (турбины): причины возникновения и способы ее устранения

Здравствуйте уважаемые пользователи портала Drive2.ru . В этой статье я постараюсь кратко и понятно изложить суть проблемы «Турбина гонит масло» Почему это происходит?
Все по порядку !

ПРИЧИНЫ УТЕЧКИ МАСЛА ИЗ ИСПРАВНОГО ТУРБОКОМПРЕССОРА:
1) Повышенный уровень масла в двигателе.
2) Повышенное картерное давление (износ поршневой группы двигателя, засор вентиляции картера).
3) Засор сливного патрубка турбокомпрессора.
4) Использование герметиков и прокладок между турбокомпрессором и масло-сливным патрубком, уменьшающих диаметр масло-сливного патрубка.
5) Забитый (засоренный) воздушный фильтр.
6)Утечка масла из турбокомпрессора при долгой работе двигателя на холостых и низких оборотах.
7) Забитый катализатор (нейтрализатор выхлопных газов).

ОТВЕТЫ:
С 1 по 4. пункты имеют смежные ответы, во всех этих случаях мы имеем дело с препятствием на пути слива масла из турбокомпрессора.
Масло под давлением через маслоподающую магистраль подается в корпус турбокомпрессора. Проходя через подшипники с большой скоростью, масло смешивается с воздухом и выхлопными газами. На выходе из подшипников масло, смешанное с воздухом и небольшим количеством выхлопных газов, представляет собой уже некую масляную пену, которая под действием силы тяжести сначала стекает вниз корпуса турбокомпрессора, а затем по сливной магистрали в поддон двигателя. Если на ее пути окажется какое-либо препятствие, то она начнет собираться в корпусе турбокомпрессора. Когда уровень масляной пены превысит уровень уплотнений, масло начнет поступать в корпусы турбинного и компрессорного колес через промежуток в уплотнительных кольцах. В этом случаи необходимо убедиться в том, что сливная гидролиния находится в вертикальном положении (максимально допускается 35 градусное отклонение от вертикального положения), и что она не имеет загибов, в которых может собираться масло. Также необходимо убедиться в том, что маслосливная гидролиния присоединяется к двигателю в таком месте, которое не создает дополнительного сопротивления течению масла и находится выше уровня масла в картере. Также проверьте состояние поршневой группы и вентиляции картера.

Заблуждение про уплотнения турбокомпрессора

Ошибкой в представлениях о турбокомпрессоре (турбине) является представление о назначении уплотнений со сторон турбинного и компрессорного колес. Основным назначением этих уплотнений является предотвращение попадания газов под высоким давлением в корпус турбокомпрессора и далее в картер двигателя. Тот факт, что эти уплотнения не дают маслу попадать в корпуса турбинного и компрессорного колес, вторичен. Турбокомпрессора некоторых моделей производятся даже без уплотнения со стороны турбинного колеса. Почти во всех случаях утечка масла из турбокомпрессора не является следствием нарушения уплотнений, хотя существуют и исключения из этого правила.

5-6. Пункты также имеют схожие причины возникновения утечки масла.

Масло на выходе из компрессорной части турбокомпрессора.
Воздушный фильтр сухого типа после продолжительной работы забивается частицами пыли, его сопротивление увеличивается и следовательно увеличивается падение давления на нем. Появляется небольшой вакуум на входе в компрессорную часть турбокомпрессора. Этот вакуум не влияет на утечку масла, если двигатель работает при средних или больших нагрузках, потому что за компрессорным колесом существует избыточное давление. При работе двигателя на холостых оборотах или при малых нагрузках вакуум образуется не только на входе в компрессор, но и на выходе из него (т.к. турбокомпрессор давление не создает, а двигатель воздух потребляет). Если такое состояния продлится некоторое время, то масло начнет высасываться из корпуса турбокомпрессора и попадать во впускной коллектор двигателя. Решение такой проблемы простое. Чаще заглядывайте под капот и проверяйте воздушный фильтр, либо можно установить датчик между воздушным фильтром и турбокомпрессором, который будет показывать когда необходимо заменить фильтр.
Аналогичная утечка масла из турбокомпрессора (турбины) может быть и при долгой работе двигателя на холостых оборотах, когда турбокомпрессор не создает давления, а двигатель потребляет воздух. В этом случаи также создается разряжение между воздушным фильтром и турбокомпрессором, именно оно и вытягивает масло из турбины.

7. Пункт- Забитый катализатор (нейтрализатор выхлопных газов).

В этом случае создается избыточное давление выхлопных газов со стороны турбинной части турбокомпрессора. Оно в свою очередь увеличивает аксиальную нагрузку на ротор турбокомпрессора, что приводит к износу аксиального (осевого подшипника) и выходу уплотнений из допусков. Правда в этом случаи без ремонта турбокомпрессора скорее всего не обойтись.

Источник