Причины поломки турбины на дизеле: Характерные поломки турбины

основные симптомы неисправной турбины, что надо проверить и как предотвратить поломку

Автомобильный турбокомпрессор, несмотря на заявленный производителями 10‐летний ресурс, служит всего 7–8 лет. В жёстких, экстремальных условиях он даёт сбой ещё раньше. Владельцам приходится внепланово устранять неисправности турбины. Чтобы быстро определять их, внимание переключается на основные симптомы или нехарактерное поведение машины.

Воздушный турбокомпрессор в сборе

Что проверить в первую очередь

Обычно сразу падает тяга, снижается мощность движка. А при разгоне из глушителя идёт дым нехарактерного цвета. Он бывает чёрным, синим, белым. Часто увеличивается расход горючего, иногда — масла. ДВС при работе свистит, скрипит или шумит ещё каким‐нибудь неестественным способом. Всё это признаки умирающей турбины, а причин то всего три.

Все дело в давлении

Питающие шланги пережимаются или обрываются. В результате начинается утечка, давление падает. То же самое происходит из‐за неправильного подключения трубок системы к турбине.

Если усиленный силовой агрегат поработает больше пяти минут без смазки, это нанесёт ему непоправимый вред. Износ маслосъёмных колец и колпачков, задиры цилиндров, разрушение гильз — малое, что ожидается.

Загрязнение масла

Такое происходит из‐за несвоевременного обновления автола или фильтра. Это же случается, если внутрь картера попадает вода, солярка. Нельзя заправлять автомобиль с форсированным двигателем составами низкого качества, так как примеси разрушают радиальные подшипники турбонаддува.

Одновременно с этим, лубрикант не должен чрезмерно густеть. Иначе он повредит, так как даст большой осадок, а это снизит герметичность турбины в целом.

Воздушный турбокомпрессор в разрезе

Попадание постороннего предмета

Если внутрь турбины залетит какой‐нибудь твёрдый предмет, то он легко поломает компрессорное кольцо. Мгновенное падение давления со всеми вытекающими последствиями неминуемо. Также в зоне риска — ротор, колесо, лопатки. Обычно при попадании посторонней вещи заменяют фильтр, проверяют герметичность впускного тракта, ставят новый вал.

Также механизм изнашивается со временем. 100–150 тыс. километров пробега — обычный его ресурс. После этого деталь нуждается в замене, ведь появляются трещины, накапливаются отложения.

Последствия неисправной турбины

Езда на машине со сломанной турбиной вызывает множество проблем. Увеличивается расход топлива, оно смешивается с автолом, попадает в выхлопную систему. Это повреждает катализатор, клапаны или сажевый фильтр.

Жор масла, возможный выход из строя форсунок — ещё одни последствия поломки механизма. В данном случае причины, это изношенные втулки или вал. Поэтому ездить на автомобиле с неисправным компрессором нельзя — иначе смерть мотора не за горами.

Как предотвратить поломку

Разборка воздушного турбокомпрессора

Продлить срок службы турбины можно, следуя рекомендациям:

• заменять грязный воздушный фильтр;
• держать силовую установку чистой;
• заправляться оригинальными, качественными ГСМ;
• периодически контролировать температуру масла, антифриза;
• регулярно обновлять смазку в системе — каждые 7–8 тыс. км пробега машины;
• сразу не заглушать после длительных поездок мотор, оставляя работать его на холостых оборотах 3–4 минуты;
• обязательно проводить плановые диагностики.

Перед выездом дизельный турбомотор надо прогревать, давая поработать на холостых оборотах 10–20 минут. Прогрев обеспечит лучшее смазывание трущимся деталям, предохранит их от преждевременного износа.

Турбокомпрессор только с виду кажется конструктивно простым. На самом деле для устранения неполадок, следует располагать соответствующей информацией. В частности — знать модель агрегата наддува, номер силовой установки, код производителя. А под рукой должен быть ремкомплект оригинального производства. Только это обеспечит грамотный ремонт.

Признаки неисправности турбины

ИЛИ КАК  СЭКОНОМИТЬ  НА  ТУРБИНЕ.

 

Не торопитесь менять турбину! Привезите турбину на диагностику к нам, в ТигрТурбо  или сделайте диагностику самостоятельно.

 

Первые признаки, заставляющие обратить внимание на работу системы турбонаддува:

• Повышенный расход моторного масла (мотор жрет масло). Может сопровождаться синим (или сизым)  выхлопом
• Существенная потеря мощности двигателя. Может сопровождаться черным дымом из выхлопной трубы (дымит двигатель)
• Шум при работе турбокомпрессора

 

Итак, вы заметили один из вышеназванных признаков. Не надо сразу винить турбину и тем более не стоит бежать в сервис, чтобы менять турбину. Современная оригинальная турбина – очень надежный агрегат. Срок ее безотказной службы равен срок службы двигателя.

 

По статистике 95% турбин выходят из строя по следующим причинам:

• Попадание в турбину посторонних предметов через корпус турбины или корпус компрессора.

• Грязное моторное масло
• Масляное голодание турбины
• Превышение допустимой частоты вращения ротора (приводит к «перенаддуву» двигателя)

 

Попадание через корпус турбины.

Как правило, через корпус турбины попадают разрушенные элементы двигателя: части клапанов, поршней, поршневых колец, свечей накаливания, прокладок коллектора.

 

Попадание  через корпус компрессора.

Происходит, как правило,  из-за поврежденного фильтра или неплотно закрепленного или поврежденного впускного патрубка, а также или из-за оставленных при ремонте инструментов или ветоши.

 

Загрязнение масла.

Происходит из-за попадания в него коксовых отложений масла или абразивных частиц, в результате естественного износа трущихся деталей двигателя.

 

Масляное голодание.

Может наступить по нескольким причинам: неисправность масляного насоса; засорение масляного фильтра, повреждение или засорение трубки подачи масла; резкая остановка двигателя.

 

Превышение допустимой частоты вращения ротора.

Происходит в основном из-за неправильной работы актуатора (перепускной клапан заклинило в закрытом состоянии) или соплового аппарата — «геометрии» (лопатки заклинило в закрытом положении). Второй причиной может являться повышенная температура отработавших газов, возникающая из-за неправильного впрыска – проверяйте топливную аппаратуру.

 

Попробуйте самостоятельно провести простейшую диагностику турбины прямо на автомобиле.

 

Визуально проверим целостность крыльчаток

Если есть техническая возможность, отсоедините патрубки подачи воздуха и осмотрите крыльчатки со стороны турбины и со стороны компрессора.  Лопатки крыльчаток не должны быть повреждены, не должны иметь зазубрин и загибов.

 

Определим люфты турбины – осевой и радиальный.

Покачайте вал в осевом и радиальном направлениях. В осевом направлении люфт не должен чувствоваться, а в радиальном — в пределах 1 миллиметра. Большой люфт чувствуется пальцами сразу. При большом люфте лопатки крыльчаток будут задевать корпус турбокомпрессора. Если люфт в допуске мы не рекомендуем ремонтировать картридж. Кроме этого, описанные ниже проявления неисправностей, скорее всего не связаны с турбокомпрессором. На данном этапе уместно проверить балансировку картриджа и степень изношенности уплотнений (проще говоря, проверить на течь масла). Делается это уже на специальных стендах. Компания ТигрТурбо готова провести диагностику турбин, а заодно очистить турбину от грязи и коксовых отложений.

 

Определим «дует» ли турбина.

Подсоедините патрубки обратно, к турбине. Надавите на педаль газа. Теперь, достаточно пощупать патрубок на выходе из компрессора, что бы понять, что турбина дует.

 

Итак, простейший осмотр турбины не выявил отклонений в ее работе. Каковы же могут быть истинные причины симптомов не работающей турбины?

 

• Повышенный расход моторного масла (мотор жрет масло).

Повышенный расход масла может также сопровождаться синим (сизым) дымом из выхлопа, что свидетельствует о сгорании масла в цилиндрах двигателя.

Наиболее вероятны две причины –  утечка масла из турбины или неисправность двигателя.

 

Причины утечки масла из турбины:

Высокий уровень масла в картере. Не дает стечь маслу из турбины (а течет оно самотеком). Масло начинает гнать в горячий и холодный корпуса.

Избыточное давление картерных газов. Не дает стечь маслу из турбины. Одна из возможных причин появления избыточного давления картерных газов – неисправность двигателя.

«Забитый воздушный фильтр». Такой фильтр увеличивает разряжение между колесом компрессора и корпусом подшипников (картриджем), «благодаря» чему масло затягивается в интеркулер и далее в двигатель.

Поврежденная или загрязнена трубка слива масла. Становится препятствием для вытекания масла (которое сливается самотеком).

Блокировка или препятствия в системе выпуска отработанных газов. Может быть вызвана физическим износом или повреждением элементов выхлопной системы, в том числе сажевого фильтра и катализатора.

 

• Существенная потеря мощности двигателя.

Может быть вызвана такими факторами: выход из строя актуатора (постоянно открытое состояние перепускного клапана) или заклинивание «геометрии» — лопатки заклинило в открытом состоянии; нарушение герметичности клапана рециркуляции отработавших газов; нарушение герметичности магистрали подачи воздуха во впускной коллектор.

Низкая мощность двигателя в сочетании с черным дымом из выхлопной трубы свидетельствует о недостаточном количестве поступающего в двигатель воздуха.

Либо происходит утечка воздуха на входе в турбину или на выходе из нее либо засорен канал подвода воздуха, или проще говоря, забит или поврежден воздушный фильтр.

 

• Турбина шумит

Исключая сам турбокомпрессор, причина, скорее всего,  в  негерметичности находящихся под давлением соединительных патрубков турбины или их дефектов (трещин).

 

Подводим итог.

Не приговаривайте турбину раньше времени. Проведите простейшую диагностику турбины самостоятельно. Не получается – несите турбину к нам. Если турбина действительно сломалась мы установим возможные причины ее поломки, которые, как правило, связаны с работой смежных с турбокомпрессором систем: Вам будет необходимо устранить эти причины. Помните: не важно, ставите ли Вы новый турбокомпрессор или отремонтированный, если причины поломки предыдущего не устранены, Вы впустую потратите свои сбережения.

 

 

 

возможные причины и способы решения проблемы. Причины неисправности турбины дизельного двигателя

Подробности Создано 08.10.2013 14:35

Если у Вас возникло чувство, что тяга в автомобиле пропала – скорее всего, стал неисправным турбокомпрессор.

Также причиной проверки турбокомпрессора на поломки может стать инородный свист, исходящий от турбины. Конечно, множество опытных автолюбителей предпочитают делать проверку самостоятельно, но всё же рекомендуется воспользоваться услугами профессионалов.

Как проверяют турбину?

В специализированных сервисных центрах для того чтобы определить поломку турбины подключается сканер к специально предназначенному разъему. Причиной отключения турбонаддува может стать датчик давления нагнетаемого воздуха или выработка турбиной своего ресурса. Для того чтобы определить давление турбины, необходимо подключить к её выходу специальное устройство с манометром. После получения показателей можно будет с точностью определить необходимость замены турбокомпрессора или ремонта турбины.

Причины неисправности турбины дизельного двигателя

Причина неисправности дизельной турбины заключается в выбросе синего выхлопного дыма во время разгона авто, а при постоянных оборотах – его исчезновение. В свою очередь это происходит благодаря сгоранию масла в цилиндрах мотора, которое попадает туда из-за утечки в турбокомпрессоре.

Также сигналом неисправной системы управления турбокомпрессором будет служить черный дым, который появляется при сгорании обогащенной смеси благодаря утечке воздуха в нагнетающих магистралях.

В свою очередь белые выхлопные газы сигнализируют о том, что сливной маслопровод турбокомпрессора засорен. Ещё одной причиной может быть закоксовывание корпуса турбокомпрессора. Динамика разгона авто может стать значительно хуже из-за недостатка поступления воздуха из неисправного турбокомпрессора.

Свист турбины на дизеле

Если Вы слышите постоянный шум, свист или вой во время работы двигателя – причиной этого может быть утечка воздуха на стыке входа мотора и компрессора. Если же слышен скрежет или Вы увидите трещины и повреждения корпуса турбины – готовьтесь к тому, что скоро турбокомпрессор перестанет работать вовсе.

Предупреждение!

Большинство современных машин имеют такие системы автоматики, которые способны сразу же отключить турбину в случае выявления неисправностей хотя бы одного их компонентов системы. А это, конечно же, скажется на возможности развивать максимальную мощность двигателем.

Многие современные автомобили часто оснащены специальным турбокомпрессором. С его помощью можно существенно увеличить мощность, а также другие характеристики недостаточно мощных или объёмы двигателей.

Неприятный свист в турбине

Во время работы турбины через неё проходит большое количество воздуха. Это касается всех моделей турбин, которые могут быть установлены на самые разные модели автомобилей. Важно отметить, что воздух, проходящий через турбину, смешивает с горючим. В результате общий вес смеси становится куда больше. Затем кислород заканчивается под высоким давлением, а из-под капота может быть слышен неприятный свист. Более того, этот свист может возникнуть как на холостых оборотах, так и во время движения автомобиля.

Какова же причина появления столь неприятного звука? Всё дело в нарушении герметичности системы. Именно поэтому возникают проблемы.

Важно отметить, что эти звуки могут насторожить любого, ведь в некоторых случаях речь идёт об очень громком и пронзительном свисте. Не стоит паниковать и сразу после того, как вы услышите первый свист, отправляться в ближайший сервис. Справиться с решением этой проблемы можно и своими силами. Для этого нужно попытаться как можно скорее проверить воздушный патрубок, который находится в двигателе. Его нужно проверить на предмет герметичности. В некоторых ситуациях свит, который исходит из турбины, появляется на дизельном двигателе непосредственно в момент разгона. Также может присутствовать лишний подсос воздуха. В таком случае будет достаточно лишь поменять все уплотнители, а также покрепче затянуть крепеж и хомуты. В таком случае решить проблему будет намного проще.

Если же вы обнаружили, что патрубки находятся в слишком плохом состоянии, рекомендуется заменить их на новые. Вряд ли получится отремонтировать их. Более того, не стоит пытаться поставить патрубки, которые уже использовались кем-то ранее.

В случае, если система герметична, однако свист всё ещё слышен, нужно провести куда более глубокую диагностику. Нужно понимать, что турбина является крайне важным техническим элементом. Она должна работать максимально стабильно. Также не стоит беспокоиться из-за непродолжительного и лёгкого свиста. Это обычное дело. Однако в случае, если устройство просто ревёт, нужно как можно скорее заняться ремонтом.

Каковы же причины появления свиста?

Обычно свист из турбины является признаком разгерметизации соединений в системе. Кроме этого, турбина может свистеть ещё и из-а прохождения уплотнённого воздуха через различные щели. В таком случае справиться с решением проблемы можно своими силами. Для того, чтобы сделать это, требуется найти то самое место, которое и является главной причиной появления шума (свиста). Сделать это можно предельно быстро.

Современные автомобили нередко оснащены турбокомпрессором — так можно значительно повысить мощность и характеристики даже маломощных и малообъемных моторов. Как известно, ни один двигатель не может нормально работать без определенного количества воздуха. Чтобы сжечь в камерах сгорания один литр топлива, нужно не меньше 11 тысяч литров кислорода. Но для того чтобы воздух мог опасть в цилиндры, он должен пройти сквозь фильтры, впускной коллектор, обойти дроссельную заслонку и затем попасть в щель седла и самого клапана. Потребность мотора в воздухе никогда полностью не удовлетворяется. Турбокомпрессор придает воздуху ускорение и нагнетает его в камеры сгорания. В процессе работы турбина может издавать звуки. Многих автовладельцев это настораживает. Давайте узнаем, как устроен данный узел, опасен ли свист турбины на дизеле при разгоне, и о чем это говорит.

О создания турбины

Большинство автовладельцев серьезно уверены, что турбомоторы — это относительно недавнее изобретение. Считается, что они появились во второй половине 20-го века, когда турбокомпрессорами оснащали практически все модели немецкого автопрома. Но это не совсем так.

Датой рождения турбомотора принято считать 1911 год. Именно тогда американский инженер Альфред Бюхи сумел получить патент на промышленное производство устройства, позволяющего в несколько раз повысить мощность и технические характеристики обычных моторов.

Но при всей эффективности этих первых турбин, они имели громоздкие размеры и во много раз увеличивали вес двигателя. Развитие турбонаддува для легковых авто остановилось, а вот на грузовом транспорте турбины использовались очень активно. В США автопроизводители не спешили промышленно устанавливать систему наддува. Тогда (впрочем, как и сейчас) делалась ставка на объемные атмосферные силовые агрегаты. Существует даже поговорка «ничто не заменит объем».

В Европе к топливу относились более экономно, нежели в США. Кроме того, в 20-м веке Европа ощутила на себе топливный кризис. Автопроизводители начали уменьшать объемы моторов, повышая при этом мощность. В этом помогла система наддува. Технология усовершенствовалась, элементы конструкции стали легче. Однако среди недостатков был все еще высокий расход топлива — турбонаддув среди обычных автовладельцев не нашел популярности.

Элемент в дизельном двигателе

Как известно, дизельный двигатель был разработан в 1893 году. По прошествии времени его конструкция дорабатывалась, многие детали подвергались многократным изменениям и модификациям. Инженеры работали над способами подачи топливной смеси, а также и над самим ее балансом. Затем инженеры разработали турбину, призванную увеличить производительность и характеристики работы агрегата за счет более полноценного сгорания топлива в цилиндрах. Основывается данный процесс на сжатии воздуха во внутренней системе — это позволяло увеличить плотность подаваемого воздуха. Так смесь сгорала полностью, а в атмосферу выбрасывалось меньше вредных выбросов.

Существуют турбины низкого давления и высокого. Устройства высокого наддува отличаются большей эффективностью, а также сложной конструкцией.

Конструкция

Современный турбокомпрессор представляет собой устройство, состоящее из следующих комплектующих. Это два кожуха, каждый из которых оснащен компрессором и турбиной. Кожухи эти изготовлены из жаропрочных чугунных сплавов. Турбина оснащена специальным колесом — оно тоже имеет стойкость к высоким температурам.

Принцип действия турбокомпрессора

Алгоритм работы заключается в следующем. Продукты сгорания, которые выводятся из выпускного коллектора, идут к приемному патрубку турбокомпрессора. Затем они проходят через корпус турбины — канал в корпусе имеет переменное сечение. Выхлопные газы по мере движения по каналу увеличивают свою скорость движения и воздействуют на колесо турбины — под этим воздействием она вращается. Количество оборотов ротора турбины зависит от множества факторов. Средняя скорость вращения составляет 1500 об/сек.

Воздух снаружи, пройдя через воздушные фильтры, тщательно очищается от примесей и в сжатом виде попадет во впускной коллектор. Затем канал закрывается. Смесь дополнительно сжимается и воспламеняется. Далее открывается выпускной коллектор. На входе в камеры сгорания установлен интеркулер.

Он необходим для охлаждения горячего воздуха, поступающего из турбокомпрессора. Так повышается плотность и уменьшается объем кислорода. В цилиндр попадает большее количество воздуха, которое после смешивания с топливом будет гореть более эффективно. За счет этого существенно растет мощность и уменьшается расход топлива.

Если засвистела турбина

В процессе работы через нее проходит огромное количество воздуха, которое затем смешается с горючим, увеличивая вес смеси. Кислород закачивается под высоким давлением — под капотом может присутствовать свист как на холостых, так и при движении. Одна из причин — это нарушение герметичности системы.

Звуки эти могут насторожить. Но не стоит сразу же отправляться на диагностику в СТО. Можно попробовать устранить неполадку самому. Первым делом специалисты рекомендуют проверить каждый воздушный патрубок в двигателе на предмет герметичности. Часто, когда появляется свист турбины на дизеле при разгоне, присутствует лишний подсос воздуха. Для устранения проблемы достаточно заменить уплотнители, затянуть хомуты и крепеж.

В случае износа патрубков их меняют на новые. Ремонту они не подлежат, и ставить бывшие в использовании не рекомендуется.

Если система герметична, а свист все еще слышен, тогда необходимо провести более глубокую диагностику, ведь турбина — очень важный технический элемент, который должен работать стабильно. Многие не знают, но небольшой свист турбины на дизеле при разгоне — это обычное дело. Но если устройство ревет, то это уже связано с проблемами.

Как свистит турбина?

Зачастую, компрессоры издают эти звуки при наборе оборотов в диапазоне от 1,5 до 2,5 тысячи оборотов. При этом не важно, как резко начать разгоняться. Свист все равно будет возникать. Звуки не прекращаются, даже если обороты упадут. При этом характеристики двигателя никак не изменяются. Просто количество воздуха, проходящего через турбокомпрессор, проходит через специальные отверстия, что со временем потеряли форму. В результате водитель слышит из подкапотного пространства противный свист воздуха при разгоне.

Легкие свистящие звуки можно наблюдать даже на новых турбинах. Но это быстро проходит. И через некоторое время, если устройство исправно, слышны только звуки работы мотора. Если турбина свистит, а скорость при этом падает, следует заменить шланг, что соединяет ее с интеркулером. Иногда может быть виноват и сам воздушный теплообменник. Если появился свист при разгоне, похожий на пробитый интеркулер, нужно провести ревизию — ремонтировать его проще, чем турбину. Деталь можно запаять либо при серьезных неисправностях заменить на новую.

Почему интеркулер пробивает? Дело в том, что элемент устанавливается в передней части автомобиля. Мало того что он находится перед радиатором, так еще и закреплен практически внизу бампера. Поэтому сюда могут попадать различные камни.

Это и есть одна из главных причин, почему возникает свист турбины на дизеле при разгоне. Кстати, интеркулер устанавливается не на всех турбированных моторах. Это нужно учитывать при диагностике. В некоторых случаях компрессор имеет масляное охлаждение (например, на дизельном двигателе «Каммниз» у «ГАЗели-Бизнес»).

Причины свиста

Число оборотов, с которым вращается полностью исправная крыльчатка турбины, составляет более десятка тысяч в минуту. Определенно, свист турбины на дизеле при разгоне — это признак разгерметизации в соединениях системы. Свистит турбина по причине прохождения уплотненного воздуха через щели. Устранить эти проблемы можно самостоятельно. Для этого нужно отыскать то место, которое и является причиной этих звуков.

Также свист турбины при наборе скорости может возникать по причине прохода воздуха в любом месте от впускного коллектора до интеркулера. Также звук будет возникать при наличии зазоров между ГБЦ и впускным коллектором (неплотное прилегание поверхностей блока). Если пробита прокладка, то это также одна из причин свиста. Звук может также возникать в том случае, если внутрь механизма попали сторонние предметы.

Другие признаки неисправностей

Не только свист во время ускорения может указывать на неисправность агрегата. Существуют и другие признаки. По ним можно определить, что турбине нужен ремонт. Мы рассмотрим типовые неисправности агрегата по цвету выхлопа.

Синий дым

Это первый и наиболее характерный признак поломки. При наборе скорости из выхлопной трубы будет выбрасываться синий дым. При этом если мотор работает на более низких оборотах, его не будет. Причина в сгорающем масле, которое попадет в цилиндры двигателя из-за утечек из турбокомпрессора. Также может быть слышен характерный свист при наборе скорости.

Черный дым

Дым такого цвета свидетельствует о том, что в цилиндрах горит по причине утечки воздуха в нагнетающих магистралях или в интеркулере. Также еще одна причина — электронная система управления. Она может давать сбои. Дополнительно осматривают состояние форсунок.

Белый дым

Причину образования такого дыма нужно искать в засорах сливного маслопровода турбины. Если на корпусе агрегата обнаружены подтеки масла или оно есть на патрубках воздушного тракта, то это вызвано засоренной системой в канале подачи воздуха. Также могла закоксоваться ось турбины. В итоге из выхлопной идут газы неестественного цвета.

Заключение

Мы рассмотрели, почему возникает свист турбины на дизеле при разгоне, причины появления этих звуков. В большинстве случаев они связаны с утечками воздуха. Устранить разгерметизацию можно своими руками. Но если поломка более серьезная, то здесь уже самостоятельно не справиться. Современные турбины имеют сложную конструкцию, а ремонт лучше доверить профессионалам. Они способны определить по звуку, о чем свистит турбина.

Владельцы автомобилей с турбированными двигателями часто сталкиваются с ситуацией, когда при работе нагнетателя появляется свист, часть из них не придает этому явлению особого значения, пологая, что так и должно быть, другие, начинают серьезно беспокоиться, почему свистит турбина, сколько денег придется вложить в её ремонт.

Стоит ли паниковать сразу, является ли свист турбины признаком её поломки? Попробуем разобраться и подробней ответить на этот вопрос. В первую очередь нужно обратить внимание на характер свиста и определить место откуда он раздается, тогда скорее всего будет ясна причина. Принцип работы турбонаддува на самом деле не так уж и сложен, крыльчатку турбины разгоняют выхлопные газы благодаря чему создается высокое давление, которое обеспечивает попадание в двигатель большего количества топливной смеси, в результате мощность его возрастает. Там, где проходят потоки воздуха под давлением есть большая вероятность появления свиста, поэтому нельзя сразу и однозначно сказать, что появление некоторых посторонних звуков при работе нагнетателя это уже признак поломки. Машины с турбиной обычно имеют довольно сложную магистраль забора воздуха, появился свист? Возможно это поток воздуха переходит из одного патрубка в другой патрубок.

Если небольшой свист появился вместе с возросшим пробегом, в этом ничего особо страшного нет, возможно накопившиеся отложения в воздушных каналах несколько изменили их сечение, давление воздуха увеличилось. Тон свиста в таком случае будет низким, а сам свистящий звук негромким, он появляется как будто из глубины, кстати на дизельных моторах с наддувом это явление более частое, чем на бензиновых.

Случается, так, что свист турбины действительно является признаком поломки, если он достаточно громкий и тон его высокий, стоит насторожится, возможно есть проблемы. К звукам, доносящимся из-под капота нужно прислушиваться всегда, а если свист слышен не только снаружи, но и дает о себе знать в салоне, нужно постараться определить его источник и причины почему он возник. Прежде всего нужно убедиться, что свистит именно турбина, в любом современном автомобиле найдется достаточно много агрегатов, способных издавать свист. Если он появляется на холостых и при увеличении оборотов характер его не меняется, турбина здесь скорее всего не причем, а вот если свистящий звук появляется во время движения, а особенно в момент разгона – причина с высокой долей вероятности именно в ней.

Чаще всего свист появляется вследствие разгерметизации системы: воздух где-то либо вырывается под большим давлением, либо где-то происходит подсос воздуха. В обоих случаях разгерметизация оказывает влияние на работу двигателя, не всегда, но часто в таких ситуациях возрастает расход топлива, при этом мощность двигателя падает. Возникают так называемые «затыки» во время разгона. Это объясняется тем, что в двигатель поступает неоптимальная смесь. Определить место утечки воздуха не сложно, если оно находится в очевидном месте доступ к котором у ничем не ограничен, но зачастую бывает наоборот, проблема находится не на поверхности, а в буквальном смысле в глубине. Если место утечки воздуха не удалось определить на слух или визуально, придется разобрать весь воздушный тракт для демонтажа впускного коллектора. Для того чтобы определить место утечки воздуха можно воспользоваться старым действенным способом: нанести на вызывающую подозрение деталь мыльный раствор, там, где проходит воздух появятся пузырьки. При проверке особое внимание следует уделить воздушным патрубкам, маленькая, незаметная глазу трещинка может быть источником свиста. Также обязательно проверить наличие уплотнителей и прокладок и то, на сколько правильно они установлены, на сколько хорошо затянуты хомуты, в каком состоянии все другие элементы крепежа, при необходимости можно заменить не только их, но и весь впускной коллектор полностью. Такой способ решения проблемы особенно оправдан для сравнительно недорогих машин с турбированным двигателем, например, для проще купить по доступной цене, чем заниматься ремонтом повреждённого.

Причиной свиста может быть и сама турбина, а вернее её поврежденный корпус или же интеркулер, (если есть в конструкции), он, кстати менее защищен от механических воздействий, поскольку установлен непосредственно за решеткой радиатора, тогда как турбина дальше, её защищают несколько узлов и деталей, находящихся под капотом. Интеркулер или как его еще называют радиатор турбины проверить можно без демонтажа, для этого достаточно подать на вход воздух. Такие детали можно ремонтировать, если конечно повреждения небольшие, иногда и для такого рабочего фургончика как проще найти новый, чем заниматься восстановлением поврежденного.

Самой простой и легко устраняемой причиной свиста турбины могут быть посторонние предметы или мусор, попавшие в воздухопровод, на самой ранней стадии диагностики при разборе они будут сразу заметны

Причиной того, почему свистит турбина не всегда является разгерметизация воздуховодов, механическое повреждение данного агрегата или его отдельных элементов, например, крыльчатки тоже иногда случаются, появление люфта, банальный износ. В таких случаях свист турбины не является первым и единственным признаком её поломки, чаще всего он подтверждается черным дымом из выхлопной трубы. Есть и другие признаки:

увеличение расхода масла;

нестабильная работа двигателя, особенно заметная в момент разгона.

Если подозрения в автосервисе подтвердятся без дорогого ремонта не обойтись, поврежденный агрегат можно восстановить, но чаще специалисты рекомендуют его замену. В большей части случаев выбор оправданный, например, обойдется владельцу во вполне приемлемую сумму.

И так, стоит ли придавать значение тому, что из-под капота машины с турбонадддувом вдруг стал слышен свист? Учитывая вышенаписанное в первую очередь нужно обратить внимание на его тон, громкость и ситуации, при которых он возникает. Если он не громкий и низкий и появился спустя время вместе с возрастанием пробега автомобиля, беспокоиться скорее всего не стоит, все можно свести к особенностям работы турбины.

Если же свист высокий и громкий, а параллельно с этим мотор стал работать нестабильно, увеличился расход масла, возможно где, то есть трещина или даже несколько, придется заняться их устранением.

Когда помимо свиста есть другие тревожные признаки, например, черный дым из выхлопной трубы, лучше не откладывая обратиться в автосерви.

При работе турбины используется большое количество воздуха, который смешивается с топливом, повышая массу горючего заряда. Воздух нагнетается под высоким давлением до определённого уровня плотности, поэтому любое нарушение герметичности системы может привести к характерному свисту под капотом.

Если турбина засвистела, не спешите сразу же обращаться в СТО. Для начала проверьте герметичность всех воздушных патрубков. В некоторых случаях бывает достаточно установить новые уплотнения, подтянуть хомуты и поджать крепежи. Если изношены патрубки (наблюдаются трещины, отверстия, разрывы), их придётся заменить. Иногда обнаружить неисправность бывает трудно, так как некоторые повреждения можно увидеть лишь изнутри.

Если вы уверены в герметичности системы турбонаддува, а свист не прекращается, лучше всего обратиться к специалистам. Они сделают профессиональную диагностику и установят точную причину проблемы. Запомните, что турбина — это не соловей-разбойник, поэтому свистеть не должна.

Свистит турбина на дизеле

Если говорить исключительно о дизеле, то свист турбины чаще всего связан с утечкой или подсосом воздуха, который циркулирует в системе с высокой интенсивностью. При его просачивании сквозь неплотное соединение или механическое отверстие наблюдается характерный свистящий звук. При этом тяговые характеристики двигателя могут совершенно не измениться.

Итак, турбина на дизеле свистит в следующих случаях:

Утечка воздушных масс по линии «компрессор-интеркулер/впускной коллектор»;

Подсос на участке «воздушный фильтр-компрессор»;

Утечка в промежутке от впускного коллектора до ГБЦ;

Отверстие в интеркулере;

В турбинную или компрессорную часть попал посторонний предмет.

Лёгкий свист может наблюдаться и при использовании новой турбины, однако он проходит достаточно быстро.

Свист турбины при разгоне

Обычно свист турбины возникает при разгоне, то есть при быстром увеличении оборотов коленвала (именно в этот момент давление наддува резко повышается, и частота вращения крыльчатки становится максимальной). При таких скоростях отсутствие герметичности неизбежно приводит к громкому свисту, иногда перерастающему в гул. Если же проблема сопровождается ещё и чёрным дымом из выхлопной трубы — налицо недостаточное поступление воздуха в цилиндры (топливная смесь плохо сгорает). А это значит, что утечку нужно искать во впускном коллекторе.

Неисправность турбины: как выявить

Дизельный двигатель + турбина – самая популярная комбинация на автомобилях. Можно смело сказать, что турбина встроена в большинство машин, которые оснащены мотором на дизельном топливе. Ремонт такого агрегата может обойтись недешево, если вовремя не обратить внимания на проблемы. В основном, автовладельцы берутся ремонтировать уже сломавшийся турбокомпрессор, тогда как вовремя замененный фильтр и масло дают возможность турбине работать как часы. Неисправность в турбине налицо Признаков у неисправностей может быть много, но самое первое, что выдает сбои – это звуки работы. Посторонние шумы – верный признак неисправности в турбине. Если шум сильный, вероятнее всего, что агрегат имеет большие дефекты. Также следует обращать внимание на дым, который появляется при включении двигателя и большой расход масла. Оно горит, а нагар не дает валу свободного хода, в итоге деталь изнашивается, клинит, а ремонт обходится в три дорога. Если вы уверены, что турбина неисправна, и вы нашли признак неисправности, стоит знать, в чем причина. Для вас мы подготовили перечень зависимых друг от друга признаков неисправности турбины и причин этих неполадок, а также советов по их устранению. Итак: Двигатель вялый, перегревается, не может работать на полную мощность, из трубы валит черный или голубой дым, расход масла повышен, и оно течет из компрессорной части – воздушный фильтр засорен, его следует почистить или заменить. Двигатель вялый, перегревается, турбина шумит, и имеются периодические странные звуки, из трубы валит черный или голубой дым, расход масла повышен, и оно течет из компрессорной и турбинной части – впускной патрубок воздуха в компрессор забился, необходимо или убрать сломавшуюся часть или препятствие. Двигатель перегревается, вялый, не имеет мощности, имеется черный дым и шум из турбины – патрубок выпускного коллектора забился, необходимо устранить засор. Турбина шумит, есть черный дым, двигатель не работает на полной мощности и перегревается – забился выпускной коллектор, необходимо устранить засор. Турбина шумит – воздух где-то пропускает между воздушным фильтром и компрессором, необходимо заменить прокладки, а также подтянуть все соединения. Шум турбины, перегрев двигателя, недостаточная мощность, дым, высокий расход масла – воздух утекает между компрессором и впускным коллектором, необходимо заменить прокладки, а также подтянуть все соединения. Утечка масла из турбины, нехватка мощности двигателя, дым, шум турбины, повышенный расход масла – выпускной коллектор забит, есть инородное тело, необходимо удалить помехи и загрязнения, согласно инструкции производителя. Двигатель перегревается, есть дым, работает не на всей мощности, масло подтекает из турбины – засорилась выхлопная система, необходимо устранить засор или заменить сломавшуюся ее часть. Двигатель перегревается, есть черный дым, работает не на всей мощности, турбина шумит – выпускной коллектор мог треснуть, а также прокладки могут отсутствовать или быть пробиты, необходимо заменить прокладки или произвести ремонт поврежденных частей. Двигатель перегревается, есть черный дым, работает не на всей мощности, турбина шумит – на пути входа турбинной улитки пропускает газ, необходимо заменить прокладки. Турбина шумит – газ пропускает на выходе, необходимо действовать по инструкции производителя и устранить утечку газа. Повышенный расход масла, есть голубой дым, турбина шумит, масло течет из турбинной части и компрессорной части – произошел засор на пути отвода масла, необходимо устранить засор или заменить детали, которые повреждены. Двигатель перегревается, турбина шумит – диафрагма сломалась, необходимо ее заменить. Причин поломок турбины может быть еще много, если у вас возникают проблемы или вопросы, свяжитесь с нами, наши специалисты помогут разобраться: +7(921)849-03-59.

Ремонт турбин дизельных двигателей в Москве. Любых марок авто

Дизельный двигатель с турбиной отличается более высокой мощностью, более экономичен, однако ресурс турбированного двигателя и узла меньше, чем у обычного атмосферного мотора. Особенно при неправильном обращении с узлом, несоблюдении сроков обслуживания и агрессивной езде, Если Ваш авто стал ехать хуже – потерял мощность, увеличился расход топлива и масла, и Вы подозреваете, что проблема в ней, то необходимо обращаться в сервисный центр за ремонтом турбин дизельного двигателя в Москве.

Ремонт турбины в Москве

Ремонт турбины дизельного двигателя автомобиля достаточно сложный технический процесс, который требует от специалиста профессиональных навыков и большого опыта в данном деле, а также использования специального компьютерного оборудования для выполнения проверок.

Выполнять ремонт турбины дизельного двигателя своими руками мы настоятельно не рекомендуем, даже если Вы уверены в собственных профессиональных навыках. Желание сэкономить никогда хорошим не заканчивается. Для ремонта необходимы специальные инструменты, оборудование и навыки, особенно. Помните, что скупой платит дважды. Обращайтесь к специалистам, только там Вы сможете получить квалифицированную и профессиональную помощь по разумным ценам.

Причины выхода из строя турбины

Если Вы обнаружили первые признаки неисправности узла, не торопитесь бежать в магазин за покупкой нового турбокомпрессора для Вашего автомобиля. Необходимо сначала выяснить источник проблемы, а как показывает практика, чаще всего это внешние факторы. В основном неправильная эксплуатация или несвоевременное техническое обслуживание. Однако, если неполадки не устранить, то это приведет к выходу из строя нового либо восстановленного узла . Турбина редко выходит из строя из-за отработанного ресурса.

Причины поломки турбокомпрессора:

1. Несвоевременное обслуживание
2. Плохое качество масла
3. Масляное голодание
4. Попадание внутрь агрегата или в крыльчатку мусора
5. Регулярные повышенные нагрузки и перегрев

Несвоевременное обслуживание

Игнорирование сроков замены моторного масла и фильтров обычно приводит к неполадкам. Масло необходимо менять чаще чем нужно. Турбина дизельного двигателя не любит больших интервалов между заменами масло. Оптимально – это не больше 10 тыс. км, однако, если машина эксплуатируется постоянно в городской среде, где много пыли, интервал лучше сократить 15-20%.

Некачественное масло

Некачественное масло, а также присутствие в нем посторонних частиц обычно становится причиной образования задиров на поверхности подшипников.

Откуда берется мусор:

• Частички металла в результате повреждения подшипникового узла;
• Некачественное моторное масло;
• Забитый масляной фильтр;
• После некачественного ремонта двигателя.

Масляное голодание

Серьезная проблема, которая зачастую приводит к проблемам с турбиной дизельного двигателя. Даже незначительный дефицит смазки на пару секунд приводит к сильным повреждениям подшипников узла. Такое явление происходит по вине сами автовладельцев.

Помните, что прежде чем заглушить мотор автомобиля после долгой поездки, дайте ему поработать на холостом ходу 1-2 минуты, чтобы она остыла.

Зачем это нужно? Необходимо это для того, чтобы агрегат остыл, скорость вращения его может достигать 180 тыс. об. в минуту. И заглушив мотор, давление масла моментально упадет, и узел останется без смазки на пару секунд. Ремонт турбины дизельного двигателя

Повреждения

Повреждения, в следствии попадания мусора и посторонних предметов внутрь узла. Они хорошо видны при визуальном осмотре, на колесе агрегата. Любые твердые частицы, которые даже не видны глазом повреждают ротор турбокомпрессора.

Попадание инородных частиц в улитку или корпус вызывает разрушение лопастей ротора. С такими повреждениями она не должна работать ни при каких условиях.

Перегрев турбины двигателя

Чрезмерные нагрузки на нее приводят к сильному нагреву, и в конечном итоге перегреву. Температура под нагрузкой может достигать 900 градусов. Перегрев может случится также в результате недостаточного охлаждения узла из-за постоянных, частых включениях и отключениях двигателя. Все это приводит к отложениям углерода на турбонагнетателе и в масляных трубках, повышенному износу подшипника со стороны узла и уплотнительных колец.

Рабочее состояние дизельного двигателя автомобиля напрямую влияет на исправность агрегата.

Признаки неисправности турбины

ИЛИ КАК  СЭКОНОМИТЬ  НА  ТУРБИНЕ.

 

Не торопитесь менять турбину! Привезите турбину на диагностику к нам, в ТигрТурбо  или сделайте диагностику самостоятельно.

 

Первые признаки, заставляющие обратить внимание на работу системы турбонаддува:

• Повышенный расход моторного масла (мотор жрет масло). Может сопровождаться синим (или сизым)  выхлопом
• Существенная потеря мощности двигателя. Может сопровождаться черным дымом из выхлопной трубы (дымит двигатель)
• Шум при работе турбокомпрессора

 

Итак, вы заметили один из вышеназванных признаков. Не надо сразу винить турбину и тем более не стоит бежать в сервис, чтобы менять турбину. Современная оригинальная турбина – очень надежный агрегат. Срок ее безотказной службы равен срок службы двигателя.

 

По статистике 95% турбин выходят из строя по следующим причинам:

• Попадание в турбину посторонних предметов через корпус турбины или корпус компрессора.

• Грязное моторное масло
• Масляное голодание турбины
• Превышение допустимой частоты вращения ротора (приводит к «перенаддуву» двигателя)

 

Попадание через корпус турбины.

Как правило, через корпус турбины попадают разрушенные элементы двигателя: части клапанов, поршней, поршневых колец, свечей накаливания, прокладок коллектора.

 

Попадание  через корпус компрессора.

Происходит, как правило,  из-за поврежденного фильтра или неплотно закрепленного или поврежденного впускного патрубка, а также или из-за оставленных при ремонте инструментов или ветоши.

 

Загрязнение масла.

Происходит из-за попадания в него коксовых отложений масла или абразивных частиц, в результате естественного износа трущихся деталей двигателя.

 

Масляное голодание.

Может наступить по нескольким причинам: неисправность масляного насоса; засорение масляного фильтра, повреждение или засорение трубки подачи масла; резкая остановка двигателя.

 

Превышение допустимой частоты вращения ротора.

Происходит в основном из-за неправильной работы актуатора (перепускной клапан заклинило в закрытом состоянии) или соплового аппарата — «геометрии» (лопатки заклинило в закрытом положении). Второй причиной может являться повышенная температура отработавших газов, возникающая из-за неправильного впрыска – проверяйте топливную аппаратуру.

 

Попробуйте самостоятельно провести простейшую диагностику турбины прямо на автомобиле.

 

Визуально проверим целостность крыльчаток

Если есть техническая возможность, отсоедините патрубки подачи воздуха и осмотрите крыльчатки со стороны турбины и со стороны компрессора.  Лопатки крыльчаток не должны быть повреждены, не должны иметь зазубрин и загибов.

 

Определим люфты турбины – осевой и радиальный.

Покачайте вал в осевом и радиальном направлениях. В осевом направлении люфт не должен чувствоваться, а в радиальном — в пределах 1 миллиметра. Большой люфт чувствуется пальцами сразу. При большом люфте лопатки крыльчаток будут задевать корпус турбокомпрессора. Если люфт в допуске мы не рекомендуем ремонтировать картридж. Кроме этого, описанные ниже проявления неисправностей, скорее всего не связаны с турбокомпрессором. На данном этапе уместно проверить балансировку картриджа и степень изношенности уплотнений (проще говоря, проверить на течь масла). Делается это уже на специальных стендах. Компания ТигрТурбо готова провести диагностику турбин, а заодно очистить турбину от грязи и коксовых отложений.

 

Определим «дует» ли турбина.

Подсоедините патрубки обратно, к турбине. Надавите на педаль газа. Теперь, достаточно пощупать патрубок на выходе из компрессора, что бы понять, что турбина дует.

 

Итак, простейший осмотр турбины не выявил отклонений в ее работе. Каковы же могут быть истинные причины симптомов не работающей турбины?

 

• Повышенный расход моторного масла (мотор жрет масло).

Повышенный расход масла может также сопровождаться синим (сизым) дымом из выхлопа, что свидетельствует о сгорании масла в цилиндрах двигателя.

Наиболее вероятны две причины –  утечка масла из турбины или неисправность двигателя.

 

Причины утечки масла из турбины:

Высокий уровень масла в картере. Не дает стечь маслу из турбины (а течет оно самотеком). Масло начинает гнать в горячий и холодный корпуса.

Избыточное давление картерных газов. Не дает стечь маслу из турбины. Одна из возможных причин появления избыточного давления картерных газов – неисправность двигателя.

«Забитый воздушный фильтр». Такой фильтр увеличивает разряжение между колесом компрессора и корпусом подшипников (картриджем), «благодаря» чему масло затягивается в интеркулер и далее в двигатель.

Поврежденная или загрязнена трубка слива масла. Становится препятствием для вытекания масла (которое сливается самотеком).

Блокировка или препятствия в системе выпуска отработанных газов. Может быть вызвана физическим износом или повреждением элементов выхлопной системы, в том числе сажевого фильтра и катализатора.

 

• Существенная потеря мощности двигателя.

Может быть вызвана такими факторами: выход из строя актуатора (постоянно открытое состояние перепускного клапана) или заклинивание «геометрии» — лопатки заклинило в открытом состоянии; нарушение герметичности клапана рециркуляции отработавших газов; нарушение герметичности магистрали подачи воздуха во впускной коллектор.

Низкая мощность двигателя в сочетании с черным дымом из выхлопной трубы свидетельствует о недостаточном количестве поступающего в двигатель воздуха.

Либо происходит утечка воздуха на входе в турбину или на выходе из нее либо засорен канал подвода воздуха, или проще говоря, забит или поврежден воздушный фильтр.

 

• Турбина шумит

Исключая сам турбокомпрессор, причина, скорее всего,  в  негерметичности находящихся под давлением соединительных патрубков турбины или их дефектов (трещин).

 

Подводим итог.

Не приговаривайте турбину раньше времени. Проведите простейшую диагностику турбины самостоятельно. Не получается – несите турбину к нам. Если турбина действительно сломалась мы установим возможные причины ее поломки, которые, как правило, связаны с работой смежных с турбокомпрессором систем: Вам будет необходимо устранить эти причины. Помните: не важно, ставите ли Вы новый турбокомпрессор или отремонтированный, если причины поломки предыдущего не устранены, Вы впустую потратите свои сбережения.

 

 

 

возможные причины и способы решения проблемы. Причины неисправности турбины дизельного двигателя

Подробности Создано 08.10.2013 14:35

Если у Вас возникло чувство, что тяга в автомобиле пропала – скорее всего, стал неисправным турбокомпрессор.

Также причиной проверки турбокомпрессора на поломки может стать инородный свист, исходящий от турбины. Конечно, множество опытных автолюбителей предпочитают делать проверку самостоятельно, но всё же рекомендуется воспользоваться услугами профессионалов.

Как проверяют турбину?

В специализированных сервисных центрах для того чтобы определить поломку турбины подключается сканер к специально предназначенному разъему. Причиной отключения турбонаддува может стать датчик давления нагнетаемого воздуха или выработка турбиной своего ресурса. Для того чтобы определить давление турбины, необходимо подключить к её выходу специальное устройство с манометром. После получения показателей можно будет с точностью определить необходимость замены турбокомпрессора или ремонта турбины.

Причины неисправности турбины дизельного двигателя

Причина неисправности дизельной турбины заключается в выбросе синего выхлопного дыма во время разгона авто, а при постоянных оборотах – его исчезновение. В свою очередь это происходит благодаря сгоранию масла в цилиндрах мотора, которое попадает туда из-за утечки в турбокомпрессоре.

Также сигналом неисправной системы управления турбокомпрессором будет служить черный дым, который появляется при сгорании обогащенной смеси благодаря утечке воздуха в нагнетающих магистралях.

В свою очередь белые выхлопные газы сигнализируют о том, что сливной маслопровод турбокомпрессора засорен. Ещё одной причиной может быть закоксовывание корпуса турбокомпрессора. Динамика разгона авто может стать значительно хуже из-за недостатка поступления воздуха из неисправного турбокомпрессора.

Свист турбины на дизеле

Если Вы слышите постоянный шум, свист или вой во время работы двигателя – причиной этого может быть утечка воздуха на стыке входа мотора и компрессора. Если же слышен скрежет или Вы увидите трещины и повреждения корпуса турбины – готовьтесь к тому, что скоро турбокомпрессор перестанет работать вовсе.

Предупреждение!

Большинство современных машин имеют такие системы автоматики, которые способны сразу же отключить турбину в случае выявления неисправностей хотя бы одного их компонентов системы. А это, конечно же, скажется на возможности развивать максимальную мощность двигателем.

Многие современные автомобили часто оснащены специальным турбокомпрессором. С его помощью можно существенно увеличить мощность, а также другие характеристики недостаточно мощных или объёмы двигателей.

Неприятный свист в турбине

Во время работы турбины через неё проходит большое количество воздуха. Это касается всех моделей турбин, которые могут быть установлены на самые разные модели автомобилей. Важно отметить, что воздух, проходящий через турбину, смешивает с горючим. В результате общий вес смеси становится куда больше. Затем кислород заканчивается под высоким давлением, а из-под капота может быть слышен неприятный свист. Более того, этот свист может возникнуть как на холостых оборотах, так и во время движения автомобиля.

Какова же причина появления столь неприятного звука? Всё дело в нарушении герметичности системы. Именно поэтому возникают проблемы.

Важно отметить, что эти звуки могут насторожить любого, ведь в некоторых случаях речь идёт об очень громком и пронзительном свисте. Не стоит паниковать и сразу после того, как вы услышите первый свист, отправляться в ближайший сервис. Справиться с решением этой проблемы можно и своими силами. Для этого нужно попытаться как можно скорее проверить воздушный патрубок, который находится в двигателе. Его нужно проверить на предмет герметичности. В некоторых ситуациях свит, который исходит из турбины, появляется на дизельном двигателе непосредственно в момент разгона. Также может присутствовать лишний подсос воздуха. В таком случае будет достаточно лишь поменять все уплотнители, а также покрепче затянуть крепеж и хомуты. В таком случае решить проблему будет намного проще.

Если же вы обнаружили, что патрубки находятся в слишком плохом состоянии, рекомендуется заменить их на новые. Вряд ли получится отремонтировать их. Более того, не стоит пытаться поставить патрубки, которые уже использовались кем-то ранее.

В случае, если система герметична, однако свист всё ещё слышен, нужно провести куда более глубокую диагностику. Нужно понимать, что турбина является крайне важным техническим элементом. Она должна работать максимально стабильно. Также не стоит беспокоиться из-за непродолжительного и лёгкого свиста. Это обычное дело. Однако в случае, если устройство просто ревёт, нужно как можно скорее заняться ремонтом.

Каковы же причины появления свиста?

Обычно свист из турбины является признаком разгерметизации соединений в системе. Кроме этого, турбина может свистеть ещё и из-а прохождения уплотнённого воздуха через различные щели. В таком случае справиться с решением проблемы можно своими силами. Для того, чтобы сделать это, требуется найти то самое место, которое и является главной причиной появления шума (свиста). Сделать это можно предельно быстро.

Современные автомобили нередко оснащены турбокомпрессором — так можно значительно повысить мощность и характеристики даже маломощных и малообъемных моторов. Как известно, ни один двигатель не может нормально работать без определенного количества воздуха. Чтобы сжечь в камерах сгорания один литр топлива, нужно не меньше 11 тысяч литров кислорода. Но для того чтобы воздух мог опасть в цилиндры, он должен пройти сквозь фильтры, впускной коллектор, обойти дроссельную заслонку и затем попасть в щель седла и самого клапана. Потребность мотора в воздухе никогда полностью не удовлетворяется. Турбокомпрессор придает воздуху ускорение и нагнетает его в камеры сгорания. В процессе работы турбина может издавать звуки. Многих автовладельцев это настораживает. Давайте узнаем, как устроен данный узел, опасен ли свист турбины на дизеле при разгоне, и о чем это говорит.

О создания турбины

Большинство автовладельцев серьезно уверены, что турбомоторы — это относительно недавнее изобретение. Считается, что они появились во второй половине 20-го века, когда турбокомпрессорами оснащали практически все модели немецкого автопрома. Но это не совсем так.

Датой рождения турбомотора принято считать 1911 год. Именно тогда американский инженер Альфред Бюхи сумел получить патент на промышленное производство устройства, позволяющего в несколько раз повысить мощность и технические характеристики обычных моторов.

Но при всей эффективности этих первых турбин, они имели громоздкие размеры и во много раз увеличивали вес двигателя. Развитие турбонаддува для легковых авто остановилось, а вот на грузовом транспорте турбины использовались очень активно. В США автопроизводители не спешили промышленно устанавливать систему наддува. Тогда (впрочем, как и сейчас) делалась ставка на объемные атмосферные силовые агрегаты. Существует даже поговорка «ничто не заменит объем».

В Европе к топливу относились более экономно, нежели в США. Кроме того, в 20-м веке Европа ощутила на себе топливный кризис. Автопроизводители начали уменьшать объемы моторов, повышая при этом мощность. В этом помогла система наддува. Технология усовершенствовалась, элементы конструкции стали легче. Однако среди недостатков был все еще высокий расход топлива — турбонаддув среди обычных автовладельцев не нашел популярности.

Элемент в дизельном двигателе

Как известно, дизельный двигатель был разработан в 1893 году. По прошествии времени его конструкция дорабатывалась, многие детали подвергались многократным изменениям и модификациям. Инженеры работали над способами подачи топливной смеси, а также и над самим ее балансом. Затем инженеры разработали турбину, призванную увеличить производительность и характеристики работы агрегата за счет более полноценного сгорания топлива в цилиндрах. Основывается данный процесс на сжатии воздуха во внутренней системе — это позволяло увеличить плотность подаваемого воздуха. Так смесь сгорала полностью, а в атмосферу выбрасывалось меньше вредных выбросов.

Существуют турбины низкого давления и высокого. Устройства высокого наддува отличаются большей эффективностью, а также сложной конструкцией.

Конструкция

Современный турбокомпрессор представляет собой устройство, состоящее из следующих комплектующих. Это два кожуха, каждый из которых оснащен компрессором и турбиной. Кожухи эти изготовлены из жаропрочных чугунных сплавов. Турбина оснащена специальным колесом — оно тоже имеет стойкость к высоким температурам.

Принцип действия турбокомпрессора

Алгоритм работы заключается в следующем. Продукты сгорания, которые выводятся из выпускного коллектора, идут к приемному патрубку турбокомпрессора. Затем они проходят через корпус турбины — канал в корпусе имеет переменное сечение. Выхлопные газы по мере движения по каналу увеличивают свою скорость движения и воздействуют на колесо турбины — под этим воздействием она вращается. Количество оборотов ротора турбины зависит от множества факторов. Средняя скорость вращения составляет 1500 об/сек.

Воздух снаружи, пройдя через воздушные фильтры, тщательно очищается от примесей и в сжатом виде попадет во впускной коллектор. Затем канал закрывается. Смесь дополнительно сжимается и воспламеняется. Далее открывается выпускной коллектор. На входе в камеры сгорания установлен интеркулер.

Он необходим для охлаждения горячего воздуха, поступающего из турбокомпрессора. Так повышается плотность и уменьшается объем кислорода. В цилиндр попадает большее количество воздуха, которое после смешивания с топливом будет гореть более эффективно. За счет этого существенно растет мощность и уменьшается расход топлива.

Если засвистела турбина

В процессе работы через нее проходит огромное количество воздуха, которое затем смешается с горючим, увеличивая вес смеси. Кислород закачивается под высоким давлением — под капотом может присутствовать свист как на холостых, так и при движении. Одна из причин — это нарушение герметичности системы.

Звуки эти могут насторожить. Но не стоит сразу же отправляться на диагностику в СТО. Можно попробовать устранить неполадку самому. Первым делом специалисты рекомендуют проверить каждый воздушный патрубок в двигателе на предмет герметичности. Часто, когда появляется свист турбины на дизеле при разгоне, присутствует лишний подсос воздуха. Для устранения проблемы достаточно заменить уплотнители, затянуть хомуты и крепеж.

В случае износа патрубков их меняют на новые. Ремонту они не подлежат, и ставить бывшие в использовании не рекомендуется.

Если система герметична, а свист все еще слышен, тогда необходимо провести более глубокую диагностику, ведь турбина — очень важный технический элемент, который должен работать стабильно. Многие не знают, но небольшой свист турбины на дизеле при разгоне — это обычное дело. Но если устройство ревет, то это уже связано с проблемами.

Как свистит турбина?

Зачастую, компрессоры издают эти звуки при наборе оборотов в диапазоне от 1,5 до 2,5 тысячи оборотов. При этом не важно, как резко начать разгоняться. Свист все равно будет возникать. Звуки не прекращаются, даже если обороты упадут. При этом характеристики двигателя никак не изменяются. Просто количество воздуха, проходящего через турбокомпрессор, проходит через специальные отверстия, что со временем потеряли форму. В результате водитель слышит из подкапотного пространства противный свист воздуха при разгоне.

Легкие свистящие звуки можно наблюдать даже на новых турбинах. Но это быстро проходит. И через некоторое время, если устройство исправно, слышны только звуки работы мотора. Если турбина свистит, а скорость при этом падает, следует заменить шланг, что соединяет ее с интеркулером. Иногда может быть виноват и сам воздушный теплообменник. Если появился свист при разгоне, похожий на пробитый интеркулер, нужно провести ревизию — ремонтировать его проще, чем турбину. Деталь можно запаять либо при серьезных неисправностях заменить на новую.

Почему интеркулер пробивает? Дело в том, что элемент устанавливается в передней части автомобиля. Мало того что он находится перед радиатором, так еще и закреплен практически внизу бампера. Поэтому сюда могут попадать различные камни.

Это и есть одна из главных причин, почему возникает свист турбины на дизеле при разгоне. Кстати, интеркулер устанавливается не на всех турбированных моторах. Это нужно учитывать при диагностике. В некоторых случаях компрессор имеет масляное охлаждение (например, на дизельном двигателе «Каммниз» у «ГАЗели-Бизнес»).

Причины свиста

Число оборотов, с которым вращается полностью исправная крыльчатка турбины, составляет более десятка тысяч в минуту. Определенно, свист турбины на дизеле при разгоне — это признак разгерметизации в соединениях системы. Свистит турбина по причине прохождения уплотненного воздуха через щели. Устранить эти проблемы можно самостоятельно. Для этого нужно отыскать то место, которое и является причиной этих звуков.

Также свист турбины при наборе скорости может возникать по причине прохода воздуха в любом месте от впускного коллектора до интеркулера. Также звук будет возникать при наличии зазоров между ГБЦ и впускным коллектором (неплотное прилегание поверхностей блока). Если пробита прокладка, то это также одна из причин свиста. Звук может также возникать в том случае, если внутрь механизма попали сторонние предметы.

Другие признаки неисправностей

Не только свист во время ускорения может указывать на неисправность агрегата. Существуют и другие признаки. По ним можно определить, что турбине нужен ремонт. Мы рассмотрим типовые неисправности агрегата по цвету выхлопа.

Синий дым

Это первый и наиболее характерный признак поломки. При наборе скорости из выхлопной трубы будет выбрасываться синий дым. При этом если мотор работает на более низких оборотах, его не будет. Причина в сгорающем масле, которое попадет в цилиндры двигателя из-за утечек из турбокомпрессора. Также может быть слышен характерный свист при наборе скорости.

Черный дым

Дым такого цвета свидетельствует о том, что в цилиндрах горит по причине утечки воздуха в нагнетающих магистралях или в интеркулере. Также еще одна причина — электронная система управления. Она может давать сбои. Дополнительно осматривают состояние форсунок.

Белый дым

Причину образования такого дыма нужно искать в засорах сливного маслопровода турбины. Если на корпусе агрегата обнаружены подтеки масла или оно есть на патрубках воздушного тракта, то это вызвано засоренной системой в канале подачи воздуха. Также могла закоксоваться ось турбины. В итоге из выхлопной идут газы неестественного цвета.

Заключение

Мы рассмотрели, почему возникает свист турбины на дизеле при разгоне, причины появления этих звуков. В большинстве случаев они связаны с утечками воздуха. Устранить разгерметизацию можно своими руками. Но если поломка более серьезная, то здесь уже самостоятельно не справиться. Современные турбины имеют сложную конструкцию, а ремонт лучше доверить профессионалам. Они способны определить по звуку, о чем свистит турбина.

Владельцы автомобилей с турбированными двигателями часто сталкиваются с ситуацией, когда при работе нагнетателя появляется свист, часть из них не придает этому явлению особого значения, пологая, что так и должно быть, другие, начинают серьезно беспокоиться, почему свистит турбина, сколько денег придется вложить в её ремонт.

Стоит ли паниковать сразу, является ли свист турбины признаком её поломки? Попробуем разобраться и подробней ответить на этот вопрос. В первую очередь нужно обратить внимание на характер свиста и определить место откуда он раздается, тогда скорее всего будет ясна причина. Принцип работы турбонаддува на самом деле не так уж и сложен, крыльчатку турбины разгоняют выхлопные газы благодаря чему создается высокое давление, которое обеспечивает попадание в двигатель большего количества топливной смеси, в результате мощность его возрастает. Там, где проходят потоки воздуха под давлением есть большая вероятность появления свиста, поэтому нельзя сразу и однозначно сказать, что появление некоторых посторонних звуков при работе нагнетателя это уже признак поломки. Машины с турбиной обычно имеют довольно сложную магистраль забора воздуха, появился свист? Возможно это поток воздуха переходит из одного патрубка в другой патрубок.

Если небольшой свист появился вместе с возросшим пробегом, в этом ничего особо страшного нет, возможно накопившиеся отложения в воздушных каналах несколько изменили их сечение, давление воздуха увеличилось. Тон свиста в таком случае будет низким, а сам свистящий звук негромким, он появляется как будто из глубины, кстати на дизельных моторах с наддувом это явление более частое, чем на бензиновых.

Случается, так, что свист турбины действительно является признаком поломки, если он достаточно громкий и тон его высокий, стоит насторожится, возможно есть проблемы. К звукам, доносящимся из-под капота нужно прислушиваться всегда, а если свист слышен не только снаружи, но и дает о себе знать в салоне, нужно постараться определить его источник и причины почему он возник. Прежде всего нужно убедиться, что свистит именно турбина, в любом современном автомобиле найдется достаточно много агрегатов, способных издавать свист. Если он появляется на холостых и при увеличении оборотов характер его не меняется, турбина здесь скорее всего не причем, а вот если свистящий звук появляется во время движения, а особенно в момент разгона – причина с высокой долей вероятности именно в ней.

Чаще всего свист появляется вследствие разгерметизации системы: воздух где-то либо вырывается под большим давлением, либо где-то происходит подсос воздуха. В обоих случаях разгерметизация оказывает влияние на работу двигателя, не всегда, но часто в таких ситуациях возрастает расход топлива, при этом мощность двигателя падает. Возникают так называемые «затыки» во время разгона. Это объясняется тем, что в двигатель поступает неоптимальная смесь. Определить место утечки воздуха не сложно, если оно находится в очевидном месте доступ к котором у ничем не ограничен, но зачастую бывает наоборот, проблема находится не на поверхности, а в буквальном смысле в глубине. Если место утечки воздуха не удалось определить на слух или визуально, придется разобрать весь воздушный тракт для демонтажа впускного коллектора. Для того чтобы определить место утечки воздуха можно воспользоваться старым действенным способом: нанести на вызывающую подозрение деталь мыльный раствор, там, где проходит воздух появятся пузырьки. При проверке особое внимание следует уделить воздушным патрубкам, маленькая, незаметная глазу трещинка может быть источником свиста. Также обязательно проверить наличие уплотнителей и прокладок и то, на сколько правильно они установлены, на сколько хорошо затянуты хомуты, в каком состоянии все другие элементы крепежа, при необходимости можно заменить не только их, но и весь впускной коллектор полностью. Такой способ решения проблемы особенно оправдан для сравнительно недорогих машин с турбированным двигателем, например, для проще купить по доступной цене, чем заниматься ремонтом повреждённого.

Причиной свиста может быть и сама турбина, а вернее её поврежденный корпус или же интеркулер, (если есть в конструкции), он, кстати менее защищен от механических воздействий, поскольку установлен непосредственно за решеткой радиатора, тогда как турбина дальше, её защищают несколько узлов и деталей, находящихся под капотом. Интеркулер или как его еще называют радиатор турбины проверить можно без демонтажа, для этого достаточно подать на вход воздух. Такие детали можно ремонтировать, если конечно повреждения небольшие, иногда и для такого рабочего фургончика как проще найти новый, чем заниматься восстановлением поврежденного.

Самой простой и легко устраняемой причиной свиста турбины могут быть посторонние предметы или мусор, попавшие в воздухопровод, на самой ранней стадии диагностики при разборе они будут сразу заметны

Причиной того, почему свистит турбина не всегда является разгерметизация воздуховодов, механическое повреждение данного агрегата или его отдельных элементов, например, крыльчатки тоже иногда случаются, появление люфта, банальный износ. В таких случаях свист турбины не является первым и единственным признаком её поломки, чаще всего он подтверждается черным дымом из выхлопной трубы. Есть и другие признаки:

увеличение расхода масла;

нестабильная работа двигателя, особенно заметная в момент разгона.

Если подозрения в автосервисе подтвердятся без дорогого ремонта не обойтись, поврежденный агрегат можно восстановить, но чаще специалисты рекомендуют его замену. В большей части случаев выбор оправданный, например, обойдется владельцу во вполне приемлемую сумму.

И так, стоит ли придавать значение тому, что из-под капота машины с турбонадддувом вдруг стал слышен свист? Учитывая вышенаписанное в первую очередь нужно обратить внимание на его тон, громкость и ситуации, при которых он возникает. Если он не громкий и низкий и появился спустя время вместе с возрастанием пробега автомобиля, беспокоиться скорее всего не стоит, все можно свести к особенностям работы турбины.

Если же свист высокий и громкий, а параллельно с этим мотор стал работать нестабильно, увеличился расход масла, возможно где, то есть трещина или даже несколько, придется заняться их устранением.

Когда помимо свиста есть другие тревожные признаки, например, черный дым из выхлопной трубы, лучше не откладывая обратиться в автосерви.

При работе турбины используется большое количество воздуха, который смешивается с топливом, повышая массу горючего заряда. Воздух нагнетается под высоким давлением до определённого уровня плотности, поэтому любое нарушение герметичности системы может привести к характерному свисту под капотом.

Если турбина засвистела, не спешите сразу же обращаться в СТО. Для начала проверьте герметичность всех воздушных патрубков. В некоторых случаях бывает достаточно установить новые уплотнения, подтянуть хомуты и поджать крепежи. Если изношены патрубки (наблюдаются трещины, отверстия, разрывы), их придётся заменить. Иногда обнаружить неисправность бывает трудно, так как некоторые повреждения можно увидеть лишь изнутри.

Если вы уверены в герметичности системы турбонаддува, а свист не прекращается, лучше всего обратиться к специалистам. Они сделают профессиональную диагностику и установят точную причину проблемы. Запомните, что турбина — это не соловей-разбойник, поэтому свистеть не должна.

Свистит турбина на дизеле

Если говорить исключительно о дизеле, то свист турбины чаще всего связан с утечкой или подсосом воздуха, который циркулирует в системе с высокой интенсивностью. При его просачивании сквозь неплотное соединение или механическое отверстие наблюдается характерный свистящий звук. При этом тяговые характеристики двигателя могут совершенно не измениться.

Итак, турбина на дизеле свистит в следующих случаях:

Утечка воздушных масс по линии «компрессор-интеркулер/впускной коллектор»;

Подсос на участке «воздушный фильтр-компрессор»;

Утечка в промежутке от впускного коллектора до ГБЦ;

Отверстие в интеркулере;

В турбинную или компрессорную часть попал посторонний предмет.

Лёгкий свист может наблюдаться и при использовании новой турбины, однако он проходит достаточно быстро.

Свист турбины при разгоне

Обычно свист турбины возникает при разгоне, то есть при быстром увеличении оборотов коленвала (именно в этот момент давление наддува резко повышается, и частота вращения крыльчатки становится максимальной). При таких скоростях отсутствие герметичности неизбежно приводит к громкому свисту, иногда перерастающему в гул. Если же проблема сопровождается ещё и чёрным дымом из выхлопной трубы — налицо недостаточное поступление воздуха в цилиндры (топливная смесь плохо сгорает). А это значит, что утечку нужно искать во впускном коллекторе.

Неисправность турбины: как выявить

Дизельный двигатель + турбина – самая популярная комбинация на автомобилях. Можно смело сказать, что турбина встроена в большинство машин, которые оснащены мотором на дизельном топливе. Ремонт такого агрегата может обойтись недешево, если вовремя не обратить внимания на проблемы. В основном, автовладельцы берутся ремонтировать уже сломавшийся турбокомпрессор, тогда как вовремя замененный фильтр и масло дают возможность турбине работать как часы. Неисправность в турбине налицо Признаков у неисправностей может быть много, но самое первое, что выдает сбои – это звуки работы. Посторонние шумы – верный признак неисправности в турбине. Если шум сильный, вероятнее всего, что агрегат имеет большие дефекты. Также следует обращать внимание на дым, который появляется при включении двигателя и большой расход масла. Оно горит, а нагар не дает валу свободного хода, в итоге деталь изнашивается, клинит, а ремонт обходится в три дорога. Если вы уверены, что турбина неисправна, и вы нашли признак неисправности, стоит знать, в чем причина. Для вас мы подготовили перечень зависимых друг от друга признаков неисправности турбины и причин этих неполадок, а также советов по их устранению. Итак: Двигатель вялый, перегревается, не может работать на полную мощность, из трубы валит черный или голубой дым, расход масла повышен, и оно течет из компрессорной части – воздушный фильтр засорен, его следует почистить или заменить. Двигатель вялый, перегревается, турбина шумит, и имеются периодические странные звуки, из трубы валит черный или голубой дым, расход масла повышен, и оно течет из компрессорной и турбинной части – впускной патрубок воздуха в компрессор забился, необходимо или убрать сломавшуюся часть или препятствие. Двигатель перегревается, вялый, не имеет мощности, имеется черный дым и шум из турбины – патрубок выпускного коллектора забился, необходимо устранить засор. Турбина шумит, есть черный дым, двигатель не работает на полной мощности и перегревается – забился выпускной коллектор, необходимо устранить засор. Турбина шумит – воздух где-то пропускает между воздушным фильтром и компрессором, необходимо заменить прокладки, а также подтянуть все соединения. Шум турбины, перегрев двигателя, недостаточная мощность, дым, высокий расход масла – воздух утекает между компрессором и впускным коллектором, необходимо заменить прокладки, а также подтянуть все соединения. Утечка масла из турбины, нехватка мощности двигателя, дым, шум турбины, повышенный расход масла – выпускной коллектор забит, есть инородное тело, необходимо удалить помехи и загрязнения, согласно инструкции производителя. Двигатель перегревается, есть дым, работает не на всей мощности, масло подтекает из турбины – засорилась выхлопная система, необходимо устранить засор или заменить сломавшуюся ее часть. Двигатель перегревается, есть черный дым, работает не на всей мощности, турбина шумит – выпускной коллектор мог треснуть, а также прокладки могут отсутствовать или быть пробиты, необходимо заменить прокладки или произвести ремонт поврежденных частей. Двигатель перегревается, есть черный дым, работает не на всей мощности, турбина шумит – на пути входа турбинной улитки пропускает газ, необходимо заменить прокладки. Турбина шумит – газ пропускает на выходе, необходимо действовать по инструкции производителя и устранить утечку газа. Повышенный расход масла, есть голубой дым, турбина шумит, масло течет из турбинной части и компрессорной части – произошел засор на пути отвода масла, необходимо устранить засор или заменить детали, которые повреждены. Двигатель перегревается, турбина шумит – диафрагма сломалась, необходимо ее заменить. Причин поломок турбины может быть еще много, если у вас возникают проблемы или вопросы, свяжитесь с нами, наши специалисты помогут разобраться: +7(921)849-03-59.

Ремонт турбин дизельных двигателей в Москве. Любых марок авто

Дизельный двигатель с турбиной отличается более высокой мощностью, более экономичен, однако ресурс турбированного двигателя и узла меньше, чем у обычного атмосферного мотора. Особенно при неправильном обращении с узлом, несоблюдении сроков обслуживания и агрессивной езде, Если Ваш авто стал ехать хуже – потерял мощность, увеличился расход топлива и масла, и Вы подозреваете, что проблема в ней, то необходимо обращаться в сервисный центр за ремонтом турбин дизельного двигателя в Москве.

Ремонт турбины в Москве

Ремонт турбины дизельного двигателя автомобиля достаточно сложный технический процесс, который требует от специалиста профессиональных навыков и большого опыта в данном деле, а также использования специального компьютерного оборудования для выполнения проверок.

Выполнять ремонт турбины дизельного двигателя своими руками мы настоятельно не рекомендуем, даже если Вы уверены в собственных профессиональных навыках. Желание сэкономить никогда хорошим не заканчивается. Для ремонта необходимы специальные инструменты, оборудование и навыки, особенно. Помните, что скупой платит дважды. Обращайтесь к специалистам, только там Вы сможете получить квалифицированную и профессиональную помощь по разумным ценам.

Причины выхода из строя турбины

Если Вы обнаружили первые признаки неисправности узла, не торопитесь бежать в магазин за покупкой нового турбокомпрессора для Вашего автомобиля. Необходимо сначала выяснить источник проблемы, а как показывает практика, чаще всего это внешние факторы. В основном неправильная эксплуатация или несвоевременное техническое обслуживание. Однако, если неполадки не устранить, то это приведет к выходу из строя нового либо восстановленного узла . Турбина редко выходит из строя из-за отработанного ресурса.

Причины поломки турбокомпрессора:

1. Несвоевременное обслуживание
2. Плохое качество масла
3. Масляное голодание
4. Попадание внутрь агрегата или в крыльчатку мусора
5. Регулярные повышенные нагрузки и перегрев

Несвоевременное обслуживание

Игнорирование сроков замены моторного масла и фильтров обычно приводит к неполадкам. Масло необходимо менять чаще чем нужно. Турбина дизельного двигателя не любит больших интервалов между заменами масло. Оптимально – это не больше 10 тыс. км, однако, если машина эксплуатируется постоянно в городской среде, где много пыли, интервал лучше сократить 15-20%.

Некачественное масло

Некачественное масло, а также присутствие в нем посторонних частиц обычно становится причиной образования задиров на поверхности подшипников.

Откуда берется мусор:

• Частички металла в результате повреждения подшипникового узла;
• Некачественное моторное масло;
• Забитый масляной фильтр;
• После некачественного ремонта двигателя.

Масляное голодание

Серьезная проблема, которая зачастую приводит к проблемам с турбиной дизельного двигателя. Даже незначительный дефицит смазки на пару секунд приводит к сильным повреждениям подшипников узла. Такое явление происходит по вине сами автовладельцев.

Помните, что прежде чем заглушить мотор автомобиля после долгой поездки, дайте ему поработать на холостом ходу 1-2 минуты, чтобы она остыла.

Зачем это нужно? Необходимо это для того, чтобы агрегат остыл, скорость вращения его может достигать 180 тыс. об. в минуту. И заглушив мотор, давление масла моментально упадет, и узел останется без смазки на пару секунд. Ремонт турбины дизельного двигателя

Повреждения

Повреждения, в следствии попадания мусора и посторонних предметов внутрь узла. Они хорошо видны при визуальном осмотре, на колесе агрегата. Любые твердые частицы, которые даже не видны глазом повреждают ротор турбокомпрессора.

Попадание инородных частиц в улитку или корпус вызывает разрушение лопастей ротора. С такими повреждениями она не должна работать ни при каких условиях.

Перегрев турбины двигателя

Чрезмерные нагрузки на нее приводят к сильному нагреву, и в конечном итоге перегреву. Температура под нагрузкой может достигать 900 градусов. Перегрев может случится также в результате недостаточного охлаждения узла из-за постоянных, частых включениях и отключениях двигателя. Все это приводит к отложениям углерода на турбонагнетателе и в масляных трубках, повышенному износу подшипника со стороны узла и уплотнительных колец.

Рабочее состояние дизельного двигателя автомобиля напрямую влияет на исправность агрегата.

Проблемы турбины на дизеле

Как показывает практика, в автомобилях с дизельным двигателем узел выходит из строя чаще всего по двум причинам:

• Некачественное масло;
• Недостаток масла.

Дизельные двигатели при эксплуатации в городе зачастую практически не прогреваются, т.к. не успевают прогреваться, особенно зимой. А многочисленные запуски мотора, приводят к тому, что ротор вращается практически без смазки. Особенно, если автовладелец не соблюдает или затягивает со сроками замены моторного масла и фильтров. В итоге, первые признаки с неисправностями узла могут появиться при 100-150 тыс. км. пробега.

Помните, что растущее трение ведет к сильному износу и серьезным неполадкам в работе турбины дизельного двигателя. Ремонт в таком случае будет нужен однозначно. Именно поэтому важно значит источник проблемы и когда необходимы ремонтные работы.

Когда необходим ремонт турбины дизельного двигателя

Ремонт турбин дизельных двигателей нужно выполнять вовремя. Т.к. данный узел испытывает очень большие нагрузки при своей работе. В процессе работы температура может достигать 1000 градусов, и это при огромных нагрузках на нее. Чтобы сохранить узел в рабочем и исправном состоянии необходимо придерживаться правил эксплуатации двигателя.

Выход из строя агрегата сопровождается потерей мощности, течью масла, увеличенным расходом топлива и др признаками, которые более подробно рассмотрим ниже в статье. Чтобы избежать этих последствий и сохранить работоспособность узла, необходимо постоянно следить за ее состоянием, и соблюдать сроки технического обслуживания узла и двигателя автомобиля. Это позволит избежать лишних денежных затрат и Вам не нужно будет обращаться за ремонтом турбины дизельного двигателя в Москве.

Признаки неисправности турбины

Признаки неисправности турбокомпрессора дизельного двигателя:

• Постоянный вой, шум, свист ее на холостом ходу и при повышении оборотов;
• Увеличение расхода топлива;
• Увеличение расхода масла;
• Потеря мощности двигателя;
• Черный либо сизый дым из выхлопной трубы.

Это основные признаки, по выявлению которых необходимо срочно обратиться в автотехцентр. Важно приехать на СТО, которое специализируется на ремонте и диагностике двигателей. Проведя полную и профессиональную диагностику силового агрегата можно выявить источник неисправности.

Если диагностика говорит о неисправности турбокомпрессора, специалисты автотехцентра «Анкар» снимут ее и проведут весь комплекс работ по выявлению устранению проблем в работе турбокомпрессора.

Диагностика и ремонт турбины дизельного двигателя

Диагностика турбины осуществляется на специальном компьютерном стенде, а также визуальным осмотром, при демонтаже. Наш автосервис имеет в своем арсенале все необходимое для проведения качественной и профессиональной диагностики двигателя и турбины дизельного и бензинового авто любых моделей.

Диагностика турбины дизельного двигателя в себя включает:

• Визуальный осмотр на наличие люфта и внешних повреждений;
• Оценка работы крыльчаток;
• Проверка на наличие течи масла через уплотнительные кольца.

После выполнения тщательной диагностики и обнаружения проблемных мест, производится ремонт. Как выполняется ремонт турбин дизельных двигателей:

1. Производится диагностика;
2. Разбирается для дефектовки;
3. Все детали и комплектующие очищаются;
4. Изношенные уплотнители, подшипники и детали меняются на новые;
5. Выполняется балансировка ротора на специальном оборудовании;
6. Проверяется картридж на наличие утечек и балансируется.

На специальных стендах производится имитация работы турбины Вашего дизельного двигателя. Проверка осуществляется во всех режимах: на холостом ходу, под нормальной нагрузкой, на повышенных оборотах.

Заключение…

Ремонт турбин дизельных двигателей вполне целесообразен. Это дешевле, чем покупка новой. Т.к. основные детали, которые не поддаются износу (например, корпус) не меняются. А производится замена тех, которые выявляются после дефектовки.

Как правило, это подшипники, лопатки, пневмо либо серворегуляторы геометрии. Поэтому, если хотите сэкономить, то нужно обращаться только в специализированный сервисный центр.

Какая точная стоимость ремонта турбины на дизеле? Оставьте заявку через форму обратной связи, либо позвоните по телефону, указанном на сайте, опишите ситуацию, наши специалисты быстро свяжутся с вами и расскажут Вам приблизительные сроки и цену ремонта турбины дизельного двигателя. Точную цену можно установить только после проведения диагностики.

Турбокомпрессор — неисправности и ремонт — журнал За рулем

Изучаем основные неисправности турбокомпрессоров и технологии их восстановления.

Многие автомобилисты с опаской относятся к ремонту турбокомпрессоров. И не без оснований. При этом производители разрешают ремонтировать некоторые турбины и даже выпускают оригинальные комплектующие, а иные и вовсе занимаются промышленным восстановлением агрегатов. Причиной же невысокого ресурса перебранных турбин зачастую является пресловутый человеческий фактор.

Презумпция невиновности

Турбокомпрессор (ТК) работает на перекрестке нескольких систем двигателя, и его здоровье зависит от исправности других узлов. Поэтому при появлении любых нареканий по поводу работы ТК важно провести вдумчивую диагностику узла в составе мотора. Диагностика необходима и в случае выхода турбины из строя — она послужит гарантией, что новая или отремонтированная турбина не преставится через пару тысяч километров.

Даже ветошь, забытая во впускной системе при обслуживании машины, может повредить крыльчатку вала, не говоря уже о потерянных болтиках или шайбах. Даже ветошь, забытая во впускной системе при обслуживании машины, может повредить крыльчатку вала, не говоря уже о потерянных болтиках или шайбах.	Один из примеров характерного разрушения компрессорного колеса при перекруте турбины. Опытный мастер может определить этот пагубный режим и по особенному износу лопаток и вала. Один из примеров характерного разрушения компрессорного колеса при перекруте турбины. Опытный мастер может определить этот пагубный режим и по особенному износу лопаток и вала.
Полное закоксовывание подводящей масляной трубки характерно для бензиновых турбин из-за более высоких температур по сравнению с дизельными. Полное закоксовывание подводящей масляной трубки характерно для бензиновых турбин из-за более высоких температур по сравнению с дизельными.	Классика жанра — перегрев вала турбины из-за масляного голодания. Обработке или восстановлению ­он не подлежит. Классика жанра — перегрев вала турбины из-за масляного голодания. Обработке или восстановлению ­он не подлежит.

Сначала с помощью компьютера проверяют систему управления двигателем в целом и отдельные датчики. Абсолютное большинство турбин оборудовано механизмом регулирования давления наддува; его сбой запросто может быть следствием банальной неисправности — например, неправильного сигнала от расходомера воздуха. Нередки случаи, когда из-за игнорирования такой диагностики в профильные компании по ремонту ТК привозят… исправные агрегаты.

Материалы по теме

Здоровье турбины зависит от герметичности систем впуска и выпуска двигателя и давления в них. Если, к примеру, забиты нейтрализатор и воздушный фильтр, манометры покажут повышенное разрежение на впуске и увеличенное противодавление на выпуске. Работа в таких условиях серьезно сокращает ресурс внутренних элементов ТК: подшипников, уплотнителей и самого вала. При больших перепадах давления турбина из-за конструктивных особенностей начинает сильнее гнать масло на впуск — патрубок и впускной трубопровод покрываются жирным налетом.

Негерметичность систем впуска и выпуска также вызывает опасные перепады давления. А банальная экономия на замене воздушного фильтра или несвоевременное устранение подсоса воздуха за его корпусом приводят к износу компрессорного колеса турбины. Его лопатки стачиваются попадающими внутрь частицами песка.

Распространенная причина выхода ТК из строя — попадание инородных предметов в крыльчатки. Порою это случается из-за разгильдяйства механика, который при обслуживании машины оставил во впуске ветошь или уронил внутрь шайбу. Или из-за непредвиденного разрушения деталей мотора, когда, например, отваливается электрод от свечи. Вал турбины вращается с огромной скоростью, и попадающие на крыльчатки инородные предметы значительно их деформируют, из-за чего турбину может даже заклинить. В итоге ротор ломается пополам от скручивания. В этом случае ремонтировать агрегат бессмысленно.

Более серьезные последствия проблем в системе смазки. Глубокие задиры на валу в местах посадки подшипников и даже в зоне газодинамического уплотнения. Более серьезные последствия проблем в системе смазки. Глубокие задиры на валу в местах посадки подшипников и даже в зоне газодинамического уплотнения.	Пошатали вал турбины рукой и не почувствовали никакого люфта? Не радуйтесь. Возможно, закоксовались масляные зазоры в опорных подшипниках — и дни узла сочтены. Пошатали вал турбины рукой и не почувствовали никакого люфта? Не радуйтесь. Возможно, закоксовались масляные зазоры в опорных подшипниках — и дни узла сочтены.
Упорный подшипник вала турбины страдает ­из-за критического перепада давления на сторонах впуска и выпуска. Это приводит к увеличению осевого люфта ротора со всеми вытекающими. Упорный подшипник вала турбины страдает ­из-за критического перепада давления на сторонах впуска и выпуска. Это приводит к увеличению осевого люфта ротора со всеми вытекающими.	У турбин бензиновых двигателей на седлах байпасного клапана часто появляются трещины. Благо, опытные мастера освоили технологию их надежного заваривания. У турбин бензиновых двигателей на седлах байпасного клапана часто появляются трещины. Благо, опытные мастера освоили технологию их надежного заваривания.

К характерным повреждениям крыльчаток и вала приводит так называемый перекрут турбины, то есть превышение допустимых оборотов. Речь не только о неграмотном чип-тюнинге — перекрут может быть спровоцирован и обидным стечением обстоятельств. Например, из-за ошибочных показаний датчика расхода воздуха с запаздыванием срабатывает механизм регулирования давления наддува. ТК работает в очень жестких условиях (взять хотя бы термическую нагрузку), и даже незначительное отклонение от допустимых режимов приводит к непоправимым последствиям.

Материалы по теме

Описанные причины отказов турбин встречаются не так часто, основная доля приходится на неисправности в системе смазки ТК. В зазорах между валом турбины и его подшипниками должен присутствовать масляный клин, иначе происходит перегрев и износ валов, подшипников и уплотнений — вследствие контактной работы элементов. Чаще всего смерть турбины наступает из-за банального масляного голодания и посторонних частиц в масле.

ТК очень чувствителен к чистоте и качеству масла — больше, чем мотор. Во многом потому, что этот узел работает в тяжелых температурных режимах. В частности, на бензиновых двигателях отработавшие газы разогреваются аж до 1000 °C. Поэтому увеличенные интервалы замены масла и экономия на фильтре первым делом сокращают ресурс ТК.

Масляное голодание турбины имеет массу причин, о которых мало кто задумывается. Одна из распространенных — закоксовывание подводящей трубки. Зачастую она забивается полностью — и ТК работает на сухую. Не менее важна исправность масляного насоса двигателя, а также системы вентиляции картера. Часто именно из-за нее турбина незаметно умирает. Масло в корпус подшипников ТК поступает под давлением около 4 бар, а сливается из него в поддон двигателя самотеком. И даже незначительное повышение давления картерных газов сильно ограничит расход смазки через турбину, снижая несущую способность ее пленки, и приведет к ее просачиванию через уплотнения. Нередко это происходит из-за неисправного клапана вентиляции.

Износ опорных подшипников как следствие работы на состарившемся масле и наличия посторонних частиц в системе смазки не только турбины, но и двигателя. Износ опорных подшипников как следствие работы на состарившемся масле и наличия посторонних частиц в системе смазки не только турбины, но и двигателя.

При серьезных повреждениях корпуса восстанавливать турбину экономически нецелесообразно. Скорее всего, внутри всё гораздо плачевнее. При серьезных повреждениях корпуса восстанавливать турбину экономически нецелесообразно. Скорее всего, внутри всё гораздо плачевнее.

Многие ремонтники не учитывают все эти моменты, когда ставят турбину после диагностики или ремонта на двигатель. Как минимум, нужно исключить ее работу на сухую в первые секунды после пуска мотора. Для этого в корпус подшипников загодя заливают масло.

Если не обращать внимания на перечисленные нюансы, турбина долго не протянет. А ремонтники, естественно, обвинят в недобросовестной работе тех, кто восстанавливал узел. Вот и боятся люди ремонтировать турбины.

Восстановлению подлежит

Производители турбин основательно подходят к их ремонту на своих производственных мощностях. Дальше всех в этом деле продвинулась фирма Honeywell (бренд Garrett). При восстановлении специалисты меняют картридж турбины (центральный корпус в сборе с валом, подшипниками и крыльчатками) и механизм регулирования давления наддува. Старые неповрежденные корпусы (холодную и горячую улитки) очищают и устанавливают обратно. На выходе имеем практически новый компрессор с полноценной заводской гарантией. Но даже Garrett восстанавливает турбины далеко не всех моделей своей линейки.

Ремонт турбины своими руками: конструкция, причины поломки

Двигатель является основной частью транспортного средства, а значит, к эффективной и правильной работе этой системы нужно относиться максимально ответственно. Если у дизельного автомобиля, который оснащен турбонаддувом, происходит снижение мощности, это может быть вызвано поломкой турбокомпрессора. Чтобы проверить так ли это на самом деле, нужно нажать на педаль газа. При этом двигатель должен набрать максимальный предел оборотов.

Причины поломки турбины

Если отсутствует максимальное давление турбокомпрессора, это может означать, что у него произошла поломка. Поскольку новая турбина считается дорогой деталью, можно сделать ремонт турбины своими руками. Поломка может возникнуть по различным причинам:

• забитость катализатора, из-за чего в итоге создается противодавление;
• не полное закрытие перепускной заслонки;
• утечка на внутреннем тракте;
• зазор в области турбинного нагнетателя;
• стертость крыльчатки при вращении.

В зависимости от определенного вида поломки следует правильно подходить к ремонту турбины своими руками на дизеле. Большинство причин приводят к тому, что турбина не может набрать достаточное давление для успешной работы. Если причиной поломки является люфт, это серьезная проблема. Самостоятельно осуществить замену детали можно только в том случае, если имеются специальные навыки и подходящие инструменты.

Самостоятельный ремонт

Важно приобрести ремкомплект, после чего следует разобрать турбину. Поскольку есть риск того, что от высокой температуры улитка может прикипеть, необходимо приложить максимальное усилие. Нужно аккуратно открутить турбину накрест, как в случае съема колесного диска. После чего, следует проверить люфт вала. Не должно быть поперечного люфта, а при продольном люфте не должно быть превышения на 1 мм. Чтобы снять кольцо компрессора, нужно воспользоваться пассатижами. При этом надо зажать оправку другого конца вала.

После снятия компрессорного колеса, необходимо обязательно пометить расположение колес и гайки. Также нужно снять втулки вала и вкладыш, с помощью которого держится стопорное кольцо со стороны компрессора. Важно вал и вкладыш качественно очистить от загрязнений. С вала нужно снять уплотнительное кольцо, после чего заменить все вкладыши, кольца и шайбы деталями из приобретенного ремкомплекта.

Обязательно нужно смазать маслом вкладыши. Затем необходимо вставить внутреннее стопорное кольцо во вкладыш и убедиться, что все пазы находятся на своих местах. После этого надо вставить вкладыши и смазать втулки. Следующим этапом является надевание маслосъемного кольца, установка пластины и затягивание болтов. Важно произвести надежную фиксацию грязезащитной пластины при помощи стопорных колец. Вначале вставляется маслосъемное кольцо, а затем вал. После чего, необходимо их зафиксировать гайкой.

Вначале следует обнаружить причину поломки и подобрать подходящий способ устранения проблемы. Рекомендуется проводить ремонт дизельной турбины своими руками именно тогда, когда это необходимо. Особенно в случае, если отсутствуют причины поломки мотора. Ведь может быть такое, что причина неисправности заключается совсем в другом, но силы и время потрачены впустую.

Обратите внимание: Главными факторами, предопределяющими успех ремонта, являются качество комплектующих и качество самого ремонта. То есть, запчасти нужны хорошие, в идеале оригинальные, а мастера должны обладать высокой квалификацией. Помните, что если своевременно проверить мотор и провести его ремонт, то его ресурс продлится, а вы избежите серьезных неприятностей и денежных трат.

Изучение устройства механизма

Турбина – крыльчатка, которая насаживается на вал, с помощью которого происходит движение компрессора. Изготовление корпуса происходит из жаропрочного алюминиевого сплава, а сам вал делается из стали со среднелегированными свойствами. Поскольку эти детали не поддаются ремонту, в случае их неисправности, они заменяются новыми деталями.

При активной работе может произойти износ области под подшипниками и гнезд уплотнительного кольца. Отливают корпус и улитку турбины из чугуна. Благодаря ее сложной форме осуществляется поток газов, из-за чего весь агрегат приводится в движение.

Конструктивные особенности

Важно разбираться в строении турбины, применяемой в тандеме с дизельными моторами, чтобы исключить гипотетические отказы.

Система турбонаддува имеет следующие составляющие:

• компрессорная крыльчатка;
• колесо нагнетателя с венцами лопастей;
• опорный вал;
• объединяющий подшипник и корпус подшипника узел;
• устройство для смазки;
• регулятор управления давлением наддува.

Когда турбина работает, температура воздуха повышается, попутно он становится более плотным. В такой ситуации необходимо активировать охладитель, чтобы восстановить температурный баланс. Из-за стремительного вращения максимально задействуются подшипники скольжения.

Поэтому чрезвычайно важно осуществлять замену масла на регулярной основе. Среди всего многообразия моторных масел для двигателя с турбиной необходимо останавливать свой выбор на том, которое рекомендовано производителем. Чтобы турбина оставалась в исправном состоянии, нельзя допускать резких движений: внезапно останавливать работу двигателя после активной работы, стартовать при непрогретом двигателе.

Продолжительная эксплуатация, несвоевременное техническое обслуживание со временем приводят к необходимости провести 
ремонт турбины дизельного двигателя своими руками. 

Обратите внимание: Одинаково успешно может быть восстановлен как отечественный, так и импортный автомобиль в компании «Дизель-Мастер». Также существуют сервисы, где ремонтируются только отечественные или, например, только японские (корейские, немецкие и т.п.) автомобили.

Эксплуатация дизельного двигателя с турбиной – секреты бережливости

Эксплуатация дизельного двигателя с турбиной требует регулярной проверки состояния воздушного фильтра, так как при его загрязнении создается повышенное давление на всасывании, что приводит к снижению производительности компрессора. Из-за высокой вязкости масла при запуске холодного двигателя ощущается дефицит смазки, поэтому турбированный мотор требует основательного прогрева.

Диагностика возможных неполадок

Турбонагнетатель имеет незатейливую конструкцию, но склонен выходить из строя из-за особенных кондиций и интенсивности работы. К типичным неисправностям относятся:

• утечка масла с последующим проникновением в воздушные массы, попадающие в цилиндры;
• непроходимость подающего и выводящего каналов;
• нарушение целостности корпуса и деталей, возникновение трещин;
• неисправности воздушного фильтра;
• потеря мощностных характеристик;
• прохождение воздушных масс через уплотнители патрубков.

Заметить наличие неполадок турбины двигателя на начальной стадии намного проще при рассматривании выхлопных газов. Оттенок, в который они окрашены, может свидетельствовать о следующих неисправностях:

• синий цвет выхлопных газов говорит о том, что произошло проникновение масла в воздух;
• белый оттенок свидетельствует о засорении канала отвода;
• дым черного цвета подскажет о том, что произошла утечка масла.

Сказать о неисправности могут и возникновение шумов в процессе активности турбины.

Если вы заметили признаки износа турбины, не стоит сиюминутно обращаться к платному диагносту. Можно самостоятельно провести анализ работы турбины. Сначала необходимо проверить уровень масла: если вы заметили понижение уровня, превышающее 1 л/1000 км, то нужно посмотреть на оттенок выхлопа.

Если был обнаружен белый или синий цвет выхлопных газов, необходимо сделать следующее:

Вспомнить дату замены воздушного фильтра. Если фильтр пропускает воздух в недостаточном объеме, из-за контраста давления масло может попадать в турбокомпрессор. Такие процессы могут спровоцировать появление сизого дыма. Если фильтр в порядке, необходимо сделать следующее.

Рассмотрите выводящий канал. Если есть нарушения целостности или деформация, необходимо прочистить каналы. Но в случае выхода из строя системы вентиляции картерных газов придётся обратиться к специалисту.

Далее необходимо убедиться в исправности составляющих частей турбины. Анализируется осевой люфт для того, чтобы убедиться в отсутствии соприкосновения крыльчатки и стенок турбины. Если проблемы выявлены на этом этапе, без обращения в сервис не обойтись. Регулировка проблемы с люфтом требует системности действий. Допускается не более 0,05 мм на смещение вала и один миллиметр на радиальный люфт.

Важно понимать, что полноценная настройка может произойти только после анализа работы турбины и замены потерявших исправность элементов. Если вам удастся вовремя обнаружить неполадки в работе турбины, впоследствии не придётся тратить огромных средств на восстановление.

Где ремонтируют турбины дизельных двигателей?

Немало проблем с моторами проявляется благодаря неполадкам в дизельной аппаратуре. Обнаружить неисправности можно при компьютерной диагностике. Ремонт же следует осуществлять с применением специального оборудования. Таким образом, настоятельно рекомендуется не предпринимать самостоятельные попытки починить двигатель, а обратиться в компанию «Дизель-Мастер».

Если у вашей машины произошло ухудшение работы в двигателе и появилась необходимости ремонта турбин дизельных двигателей: подтекание из форсунок, плохо работает двигатель и запускать его сложно, быстрый расход топлива, обращайтесь к специалистам из «Дизель-Мастер».

Влияние состава топлива на работу газотурбинного двигателя | J. Eng. Газовая турбина Power

Системные эффекты термохимии топлива очевидны в других связанных исследованиях применения сжигания ископаемого топлива. Альтернативные виды биотоплива были исследованы Rubie et al. [21] с учетом авиационных приложений. В исследовании рассматривались биотопливо из морских водорослей, парафинового керосина Camelina (CSPK) и парафинового керосина Jatropha (JSPK). Все они по молекулярной массе и H / C близки к струе A, которую они предназначены для имитации.В исследовании описывается создание этого синтезированного топлива из сырья водорослей, камелины, ятрофы и животного жира. Эти виды топлива использовались для «добавления» и пополнения струи А в увеличивающихся смешанных соотношениях. Различия в характеристиках оценивались с учетом моделирования двигателя F404-GE-400, контролирующего фиксированную скорость газогенератора. Три различных топлива показали лишь незначительные изменения в производительности, что указывает на то, что все виды топлива являются жизнеспособной альтернативой реактивному двигателю A. Для сравнения, промышленный двигатель, как показано в этой статье, более приемлем для использования широкого спектра видов топлива, поскольку двигатель является заземленным. на основе, может колебаться доступная мощность для большинства приложений и не имеет ограничений профиля полета самолета.Бэ и Ким [22] рассмотрели возможные альтернативные виды топлива для автомобильных двигателей как для двигателей с искровым зажиганием, так и для двигателей с воспламенением от сжатия. Топливо включало сжатый природный газ, водород, сжиженный нефтяной газ и спирт для двигателей с искровым зажиганием, а также биодизель, диметиловый эфир и реактивное топливо-8 (JP-8) для двигателей с воспламенением от сжатия. Эти виды топлива оценивались по их свойствам сгорания, таким как октановое и цетановое число, физическим свойствам, влияющим на образование распыляемой смеси / смеси для сгорания, более низкой теплотворной способности и совместимости с двигателем.Они подчеркнули сотрудничество между производителями автомобильных двигателей и нефтеперерабатывающей промышленностью в направлении создания более эффективных и экологически чистых двигателей внутреннего сгорания. Это относительно похоже на разработку промышленных газовых турбин, где двигатели и системы сгорания спроектированы для большей топливной гибкости, чтобы приспособиться к побочным видам топлива и другим видам топлива низкого качества. Например, Гёкалп и Лебас [23] подчеркивают, что промышленные газы, которые определяются как выбросы с нефтеперерабатывающих заводов или других химических промышленных процессов, являются отличными кандидатами на топливо для промышленных газотурбинных двигателей.Они также исследовали другие альтернативные виды топлива, такие как биогаз и сложные эфиры растительных масел, и оценили их на основе их физических / химических характеристик.

Двухтопливные двигатели, работающие на природном газе / дизельном топливе: технологии, характеристики и выбросы

В этом документе обобщается обзор технологии двухтопливных двигателей, работающих на природном газе / дизельном топливе, выполненный для Института исследований газа. (1) * В прошлом двухтопливные двигатели, работающие на природном газе / дизельном топливе, были отведены на несколько небольших нишевых рынков, но наш обзор показал, что технология двухтопливных двигателей имеет значительный потенциал.Потенциальные преимущества двухтопливных двигателей включают эффективность дизельного топлива и среднее эффективное давление в тормозной системе (BMEP) с гораздо более низкими выбросами оксидов азота (NOx) и твердых частиц. Новые технологии предлагают решения проблем низкой эффективности и выбросов при небольшой нагрузке. Двухтопливные двигатели могут быть разработаны для работы на природном газе с пилотным дизельным топливом или на 100% дизельном топливе. Многие существующие дизели могут быть переведены на двухтопливный режим. Предварительный экономический анализ показывает, что такие преобразования могут быть оправданы только за счет экономии затрат на топливо в таких приложениях, как железнодорожные локомотивы, морские суда, карьерные самосвалы и системы выработки дизельной энергии.

Двухтопливный двигатель — это двигатель внутреннего сгорания, в котором основное топливо (обычно природный газ) смешано более или менее однородно с воздухом в цилиндре, как в двигателе с искровым зажиганием. Однако, в отличие от двигателя с искровым зажиганием, топливно-воздушная смесь воспламеняется путем впрыска небольшого количества дизельного топлива («пилот»), когда поршень приближается к вершине такта сжатия. Это пилотное дизельное топливо быстро подвергается предпламенным реакциям и воспламеняется из-за теплоты сжатия, как это было бы в дизельном двигателе.Затем при сгорании пилотного дизельного двигателя воспламеняется топливовоздушная смесь в остальной части цилиндра.

Так как воздух и основное топливо предварительно смешаны в цилиндре, двухтопливные двигатели имеют много общих черт с двигателями с искровым зажиганием, работающими по циклу Отто. Однако, поскольку они основаны на воспламенении от сжатия пилотного двигателя, они также имеют некоторые общие характеристики с дизелями, а также некоторые собственные уникальные преимущества и недостатки.

Одним из преимуществ двухтопливных двигателей является то, что в большинстве случаев они могут быть разработаны для работы на природном газе с пилотным дизельным двигателем или на 100% дизельном топливе.Это делает их особенно ценными в обстоятельствах, когда использование природного газа желательно по экологическим или экономическим причинам, но где газоснабжение может быть не полностью надежным. Например, двухтопливный грузовик мог работать на сжатом природном газе там, где это топливо было доступно — например, в городских районах, страдающих от сильного загрязнения воздуха. Однако, если бы грузовику пришлось выехать за пределы диапазона подачи сжатого природного газа, он все равно мог бы вернуться на 100% -ное дизельное топливо. Точно так же генераторная установка может большую часть времени работать на относительно недорогом трубопроводном газе, но мгновенно переключиться на 100% дизельное топливо, если подача газа была прервана.Другие потенциальные приложения, в которых эта возможность будет важна, включают дизель-электрические локомотивы, морские суда, сельскохозяйственное оборудование, строительное и промышленное оборудование, а также двигатели, использующие биогаз, канализационный газ или другие источники переменного газа.

Еще одним преимуществом двухтопливных двигателей является легкость, с которой большинство существующих дизелей можно перевести на двухтопливный режим. В отличие от трудностей, связанных с переводом дизельного двигателя на искровое зажигание, многие дизельные двигатели могут быть переведены на двухтопливный режим работы, даже не снимая головок цилиндров.Учитывая большое количество используемых автомобилей, оборудования и техники с дизельными двигателями, такое двухтопливное преобразование может сделать возможным повсеместную замену дизельного топлива природным газом с большой экономией капитальных затрат и времени по сравнению с тем, что требуется для преобразования. к двигателям с искровым зажиганием.

Характеристики и выбросы двухтопливного двигателя зависят от условий эксплуатации и сложности системы управления. Двухтопливные двигатели лучше всего работают при средней и высокой нагрузке и часто могут быть равны или лучше топливной экономичности чистого дизельного топлива в этих условиях.Работая с обедненным воздушно-топливным соотношением, они также могут достичь гораздо более низких выбросов (особенно NOx и твердых частиц (PM)), чем чистое дизельное топливо. Существующие двухтопливные конверсии страдают от значительного увеличения выбросов окиси углерода (CO) и углеводородов (HC) и снижения топливной эффективности при малых нагрузках. Это потому, что они работают без дросселирования, так что воздушно-топливная смесь становится беднее при уменьшении нагрузки. По мере того, как смесь становится беднее, сгорание в конечном итоге ухудшается, оставляя большое количество продуктов частичной реакции в выхлопных газах.Поскольку для многих дизельных двигателей, особенно транспортных средств, характерны большие объемы работы с малой нагрузкой, высокие выбросы и низкая эффективность двухтопливных двигателей в этих условиях являются серьезным препятствием. Это, возможно, основная причина того, что практически все разрабатываемые новые двигатели для тяжелых грузовиков, работающих на природном газе, имеют искровое зажигание, а не двухтопливные. Но последние технологические разработки в области больших двухтопливных двигателей в сочетании с электронными системами измерения и контроля топлива нового поколения могут позволить преодолеть проблемы, связанные с выбросами при малой нагрузке и топливной экономичностью в двухтопливном двигателе, при сохранении и даже усиление преимуществ двухтопливного подхода.

Этот отчет документирует выводы исследовательского проекта, выполненного для Группы технологии двигателей Научно-исследовательского института газа (GRI). Целью данного исследования было определение и оценка существующей двухтопливной технологии, выявление потенциально многообещающих применений этой технологии и определение соответствующих областей внимания для будущих исследований и разработок двухтопливных двигателей, финансируемых GRI. В этой статье рассматривается текущее состояние технологии двухтопливных двигателей и дается характеристика текущих и потенциальных будущих характеристик и уровней выбросов, а также основных явлений сгорания, ответственных за производительность и выбросы.В нем представлены данные о выбросах и характеристиках ряда коммерческих двухтопливных двигателей. Кроме того, в нем обсуждается возможность модернизации двухтопливной технологии существующих дизельных двигателей. Наконец, в нем представлены рекомендации для будущих исследований и разработок.

Анализ конструкционной прочности и надежности важных частей судового дизельного двигателя Турбокомпрессор

Наддув — это основной метод повышения выходной мощности судовых дизельных двигателей.В настоящее время в большинстве судовых дизельных двигателей используется технология турбонаддува, которая увеличивает давление и плотность воздуха в цилиндре, а также количество впрыскиваемого топлива, соответственно, для достижения цели повышения мощности. В судовом дизельном двигателе турбокомпрессор стал незаменимой частью. Работа турбокомпрессоров в суровых условиях эксплуатации при высокой температуре и высоком давлении в течение длительного времени напрямую влияет на производительность дизельного двигателя. На основе рыночных данных обратной связи от производителей проанализированы виды отказов рабочего колеса компрессора, лопатки турбины и диска турбины судового дизельного турбокомпрессора, а также создана статистическая модель случайных факторов.Используя проект DOE, получены данные моделирования прочности конструкции 46 компрессоров и 62 турбин и построена модель поверхности отклика. На этой основе проводится отбор проб методом Монте-Карло для анализа надежности компрессора и турбины. Надежность компрессора хорошая, в то время как диск турбины составляет 0,943, а лопатка турбины — 0,96, что все еще имеет потенциал для оптимизации надежности. Поэтому предлагается метод многокритериальной оптимизации на основе генетического алгоритма NSGA-II для получения данных схемы многокритериальной оптимизации с надежностью и стоимостью обработки диска и лопатки турбины в качестве целевой функции.После оптимизации надежность турбинного диска и лопатки равна 1, значение напряжения турбинной лопатки оптимизировано на 4,7941%, значение напряжения турбинного диска оптимизировано на 3,0136%, стоимость обработки лопатки турбины снижается на 15,5087%, а стоимость обработки диска турбины снижается на 3,9907%. В то же время, это подтверждается моделированием, данные, основанные на многокритериальном генетическом алгоритме NSGA-II, являются более точными и имеют практическую техническую справочную ценность. Оптимизированные данные, основанные на многокритериальном генетическом алгоритме NSGA-II, используются для изготовления новых образцов турбин, а также проводится ускоренный тест имитационных образцов.Срок службы оптимизированной турбины может достигать 101 697 циклов и 118 687 циклов, что на 51,75% и 77,11% больше, чем у неоптимизированной турбины. Видно, что оптимизированная турбина может соответствовать требованиям индекса надежности при одновременном снижении стоимости производства.

1. Введение

В связи с постоянным потреблением ископаемой энергии, энергетические и экологические проблемы становятся все более серьезными. Выбросы судовых дизельных двигателей стали одним из источников загрязнения морской среды, что привлекло внимание соответствующих международных организаций и правительств [1].Для повышения экономичности и теплового КПД судового дизельного двигателя может применяться технология турбонаддува [2]. Компрессор сжимает воздух для увеличения давления воздуха, что является ключевым шагом для улучшения характеристик турбокомпрессора судового дизельного двигателя. В то же время технический уровень турбины напрямую влияет на удельную мощность, мощность, экономичность и надежность судового дизеля [3]. Большинство компрессоров — центробежные, с радиальным рабочим колесом и безлопаточными диффузорами, тогда как турбина связана с объемом нагнетателя.Турбина небольшого нагнетателя является в основном радиально-проточной, тогда как турбина большого нагнетателя — в основном осевого типа [4–6]. Низкооборотный судовой дизельный турбокомпрессор, изучаемый в этой статье, показан на рисунке 1.

Многие научно-исследовательские институты и университеты исследовали турбомашины и применили результаты исследований на практике. Исследования экспертов и ученых, таких как Рен [3], Линлин [7], Ли [8], Ли [9], Чжао [10] и Лю [11], были сосредоточены на таких вопросах, как базовая теория компрессора, оптимизация геометрии лопаток турбины, воздушного потока внутри рабочего колеса, динамических характеристик вала и рабочего колеса, а также анализ модели.Эти результаты исследований улучшили общую производительность компрессоров [12]. В то же время в последние годы Чжао [13], Ван [14], Хан [15], Лю [16], Чен [17], Ву [18] и Цзин [19] провели много исследований повышение производительности конструктивных элементов судового дизельного двигателя, включая анализ неисправностей, моделирование неисправностей, прогнозирование срока службы деталей, численное моделирование шума, меры по повышению надежности и надежности деталей.

Кнежевич [20] изучил анализ дерева неисправностей и диагностику неисправностей системы турбонагнетателя судового дизельного двигателя.Результаты, полученные с помощью моделирования, могут обеспечить улучшение плана технического обслуживания, надежность силовой установки и оптимизацию работы турбокомпрессора во время эксплуатации. Мейтнер [21] создал и разработал расчетную модель для турбин различной геометрической формы в неидеальных условиях эксплуатации и изучил соответствующие методы расчета. Глассман [22] исследовал потери потока центростремительной турбины, работающей в расчетных условиях, на основе теории пограничного слоя.Исследователи начали использовать более точные двумерные или трехмерные уравнения Эйлера и уравнения N-S для решения данных поля потока в каскаде турбин. Sharma et al. [23] использовали трехмерное уравнение Эйлера и трехмерное уравнение N-S для расчета линий тока и нагрузки давления в створке, соответственно. Эти результаты сравнивались с результатами распределения давления, полученными Dunn et al. [24]. Расчетные результаты уравнения Эйлера или трехмерного уравнения N-S согласуются с соответствующими результатами.Кеньон [25] изучал предварительную обработку геометрической модели рабочего колеса. Бон и Хойертер [26] использовали метод структурных сеток для анализа лопастей MarkII и C3X [27] и выполнили численное моделирование при различных граничных условиях. Результаты распределения давления на поверхность лопатки совпадают с результатами эксперимента, что дополнительно подтверждает применимость метода. Jensen et al. [28] провели численное моделирование и испытания конструкции на прочность 34-метровой гигантской лопасти ветряной турбины, и результаты согласуются с экспериментальными данными.Овергаард и Лунд [29, 30] проанализировали конструкцию лопасти на основе теорий геометрии и материаловедения. Парк [31] провел анализ напряжений и деформаций лопаток турбины двигателя J69-T-25. Лю [32] использовал методы числового управления для изучения лопаток турбины с поперечным потоком и очень сложных явлений потока, возникающих в пограничном слое. Уравнение Стокса для вектора скрытого потока (MIFVS) было улучшено и расширено для применения к модели турбулентности, эффективно прогнозируя высоконагруженный VKI на лопатках турбины.Результаты показали, что экспериментальные данные согласуются с результатами расчетов.

Тем не менее, существует несколько исследований, посвященных надежности конструкции турбонагнетателя судового дизельного двигателя при высокой температуре и высоком давлении; также не предлагается конкретная схема повышения надежности компрессора и турбины турбокомпрессора судового дизельного двигателя. В связи с неконтролируемостью морской среды и серьезными последствиями судовых аварий все больше внимания уделяется надежности систем конструкции судов [33].Анализ надежности структуры продукта может генерировать информацию о полном жизненном цикле продукта, а дальнейшее повышение надежности может привести к улучшению общих характеристик продукта. Следовательно, необходимо изучить конструктивную надежность турбонагнетателей тихоходных судовых дизельных двигателей в условиях высоких температур и высокого давления.

В статье анализируется прочность конструкции основных узлов турбокомпрессоров судовых тихоходных дизельных двигателей, разработанных и изготовленных на предприятии при тяжелых комплексных нагрузках.На основе метода поверхности отклика и метода отбора проб Монте-Карло проведен анализ надежности компрессора турбокомпрессора и турбины морского тихоходного дизельного двигателя. Надежность турбодиска и турбинной лопатки оптимизирована за счет принятия надежности и стоимости обработки в качестве целевой функции. По результатам оптимизации проводится ускоренное испытание имитационной выборки. Результаты показывают, что на основе алгоритма многокритериальной оптимизации турбина может соответствовать требованиям индекса надежности при одновременном снижении затрат на обработку.Эта статья предоставит теоретические справочные материалы по конструкции и оптимизации усовершенствований турбокомпрессоров судовых тихоходных дизельных двигателей и имеет прямое практическое значение.

2. Анализ структурной прочности компрессора и турбины

Анализ структурной прочности компрессоров и турбин требует обработки геометрических моделей, задания параметров материалов, разделения сеток конечных элементов, применения ограничений и нагрузок и, наконец, выполнения анализа прочности конструкции.В этом разделе будет обсуждаться вышеуказанное содержание.

2.1. Обработка геометрической модели компрессора и турбины

На рисунках 2 (a) и 2 (b) показаны геометрические модели компрессора и турбины. Чтобы сэкономить время моделирования и затраты на вычисления, периодические ограничения вращательной симметрии могут применяться в процессе анализа прочности конструкции вращающегося турбомашинного оборудования. Частичная геометрическая модель может заменить общую геометрическую модель для анализа прочности конструкции и привести к получению надежных данных в пределах допуска.Модели периодического моделирования компрессора и турбины показаны на рисунках 3 (a) и 3 (b).

2.2. Параметры материала компрессора и турбины

Материал компрессора турбокомпрессора морского тихоходного дизельного двигателя — TC4, материал лопатки турбины — K491, материал диска турбины — GH901. Согласно руководству по суперсплавам [34], свойства материала показаны в таблицах 1 и 2.

Свойства материала Параметры материала Плотность 4440 (кгм −3 ) Коэффициент теплового расширения 9.1 E — 06 (K −1 ) Модуль Юнга 1,09 E — 05 (МПа) Коэффициент Пуассона 0,34 Теплопроводность 6,8 (Вт · м −1 C −1 )

Свойства материала Параметры материала (лопатка турбины K491) Параметры материала (диск турбины GH901) Плотность 7750 (кгм −3 ) 8210 (кгм −3 ) Коэффициент теплового расширения 1.388 E -05 (C −1 ) 1,55 E -05 (C −1 ) Модуль Юнга 1,67 E -05 (МПа) 1,73 E — 05 (МПа) Коэффициент Пуассона 0,33 0,33 Предел текучести — 960 (МПа) Касательный модуль — 6553 (МПа) Теплопроводность 23.32 (Wm −1 K −1 ) 22,8 (Wm −1 K −1 )

2.3. Сцепление компрессора и турбины

Сетка разделена для компрессора и турбины турбонагнетателя морского тихоходного дизельного двигателя, и проверена независимость ячеек. Чтобы проверить независимость сетки схемы зацепления компрессора и турбины, мы приняли метод управляющих переменных, чтобы сохранить неизменным общий размер сетки, увеличить локальный размер сетки и оценить амплитуду напряжения.Для компрессора общая сетка составляет 1 мм, а проверка независимости сети показана на рисунке 4 (а); для диска турбины общая сетка составляет 0,8 мм, а проверка независимости сетки показана на рисунке 4 (b); для лопатки турбины общая сетка составляет 0,8 мм, а проверка независимости сетки показана на Рисунке 4 (c).

Из рисунка 4 видно, что максимальное напряжение сети компрессора и турбины постепенно увеличивается с уменьшением размера сети, но скорость роста замедляется.Когда размер локальной сетки компрессора составляет 0,6 и 0,5, максимальное напряжение увеличивается на 4,90% и 3,77% соответственно; при локальном размере сетки диска турбины 0,5 и 0,4 максимальное напряжение увеличивается на 4,93% и 4,32% соответственно; когда размер локальной сетки лопатки турбины составляет 0,5 и 0,4, максимальное напряжение увеличивается на 4,36% и 3,28% соответственно. Можно видеть, что создание ячеек компрессора и турбины отвечает требованию независимости ячеек.

После проверки независимости сети глобальный размер сетки геометрической модели компрессора составляет 1 мм, а локальный уточненный размер сетки равен 0.5 мм, а местная уточненная область — положение галтели лопатки на турбине. Общее количество сеток в финальной сетке составляет 767 981, а общее количество единиц сетки — 456 986. Общая структура сетки показана на рисунке 5 (a), а общий контроль качества сетки показан на рисунке 5 (b). Видно, что качество сетки хорошее. Глобальный размер сетки геометрической модели турбины составляет 0,8 мм, размер локальной уточненной сетки составляет 0,4 мм, а локальное уточнение — это площадь контакта шип-зуб шип-канавка.Общее количество узлов составляет 448 334, а общее количество узлов сети — 261 044. Общее распределение сетки структуры показано на рисунке 6 (a), а общий контроль качества сетки показан на рисунке 6 (b), который показывает, что качество сетки хорошее.

2.4. Граничные условия для моделирования компрессора и турбины

Компрессор и турбина турбонагнетателя судового тихоходного дизельного двигателя находятся в рабочих условиях с высокой температурой и высоким давлением, и их распределение поверхностного давления и распределение температуры являются основными факторами, влияющими на процесс анализ прочности конструкции для получения результатов напряжений и деформаций.В процессе моделирования выбранные рабочие условия (граничные условия) являются предельными рабочими условиями (предельными граничными условиями) компрессора турбонагнетателя и турбины судового дизельного двигателя. Поскольку в этой части анализируется только прочность конструкции компрессора и турбины, результаты анализа моделирования жидкости применяются в качестве граничных условий анализа прочности конструкции, которые в основном включают граничные условия давления и граничные условия температуры. Помимо влияния жидкости, он также включает в себя условия движения, пространственные ограничения и структурные контактные ограничения самого объекта моделирования, все из которых являются расчетом прочности конструкции.Граничные условия анализа следующие. На рисунке 7 (a) показано распределение давления на поверхности компрессора, а на рисунке 7 (b) показано распределение температуры на поверхности компрессора.

Во время анализа прочности конструкции турбины в основном исследуются напряжения и деформации в месте контакта лопатки турбины и диска турбины. Таким образом, распределение давления и температуры турбинной лопатки являются основными влияющими факторами. На рис. 8 (а) показано распределение давления в лопатках турбины; На рисунке 8 (b) показано распределение температуры лопаток турбины.

Для анализа прочности конструкции компрессора турбокомпрессора низкооборотного дизельного двигателя судового двигателя основным фактором, влияющим на рабочую нагрузку при высокой температуре и высоком давлении, является скорость его вращения. На рисунке 9 (а) показана общая настройка скорости вращения компрессора в этой статье, а значение скорости установлено как 31 500 об / мин. Всесторонне учитывая ограничивающее влияние на положение в пространстве компрессора вала между компрессором и турбиной, ограничение положения в пространстве компрессора показано на рисунке 9 (b).Чтобы сэкономить время моделирования и затраты на вычисления, принято ограничение вращательной симметрии с системой валов между компрессором и турбиной в качестве центра симметрии вращения. Ограничение вращательной симметрии компрессора показано на рисунке 9 (c).

Согласно анализу прочности конструкции турбонагнетателя судового тихоходного дизельного двигателя, основным фактором, влияющим на сложную рабочую нагрузку при высокой температуре и высоком давлении, является общая скорость вращения. На рис. 10 (а) показана установка общей скорости вращения турбины.При анализе прочности конструкции необходимо учитывать проблему контакта шип-зуб шип-канавка. В этом изделии используется фрикционный контакт, как показано на рисунке 10 (b). Ограничение положения турбинного пространства показано на рисунке 10 (c), а ограничение вращательной симметрии показано на рисунке 10 (d).

2,5. Расчет на прочность конструкции компрессора и турбины

Проведено численное моделирование прочности конструкции морского тихоходного дизельного турбокомпрессора.Как показано на рисунке 11, можно получить распределение напряжений компрессора. Максимальное значение напряжения компрессора в условиях работы по данной статье составляет 698,23 МПа. Поскольку в этой статье основное внимание уделяется анализу прочности отдельных компонентов компрессора, ограничивается только его рабочий объем. Следовательно, точка, в которой значение напряжения является наибольшим на Рисунке 10, то есть положение соединения между валом и компрессором, не имеет практического значения.

С предоставленными данными о режиме отказа компрессора извлекается распределение напряжений в различных местах в зоне концентрации напряжений компрессора, как показано на Рисунке 12. На Рисунке 12 (а) показано распределение напряжений в лопатках компрессора. Максимальное значение 373,73 МПа. На рисунке 12 (b) показано распределение напряжений ступицы компрессора, где максимальное напряжение составляет 317,58 МПа. На рисунке 12 (c) показано распределение напряжения в верхней части фаски лопатки компрессора.Максимальное напряжение для распределения напряжения в верхней части лопатки компрессора составляет 353,11 МПа, как показано на рисунке 12 (d), тогда как максимальное напряжение для распределения напряжения на фаске лопатки компрессора составляет 320,24 МПа, как показано на рисунке. 12 (е). Максимальное напряжение на месте 373,73 МПа. Когда температура материала TC4 составляет 400 ° C и выше, его предел текучести составляет 600 МПа [35], что показывает, что прочность компрессора соответствует требованиям соответствующих спецификаций.

Для анализа прочности разложенной конструкции судовой тихоходной турбины турбонагнетателя на рис. 13 (а) показано распределение напряжений в диске турбины.Максимальное напряжение диска турбины составляет 596,78 МПа по сравнению с пределом текучести 1010 МПа [23]. При этом условии прочность диска турбины соответствует требованиям к материалам; На рисунке 13 (b) показано распределение напряжений лопаток турбины. Максимальное значение лопатки турбины составляет 408,39 МПа по сравнению с пределом текучести 822 МПа [23]. Прочность соответствует требованиям к материалам.

3. Анализ надежности компрессора

Для анализа надежности компрессора необходимо выполнить моделирование дисперсии компрессора и обобщение данных, затем выполнить анализ поверхности отклика и, наконец, выполнить анализ надежности.В этом разделе будет обсуждаться вышеуказанное содержание.

3.1. Схема децентрализованного моделирования и сводка данных

Была проанализирована информация компании по отслеживанию продаж судовых низкоскоростных дизельных турбокомпрессоров. Факторы, влияющие на общую производительность компрессора турбонагнетателя, в основном включают закругление (мм), диаметр колеса (мм), угол наклона основания лопатки (мм), зазор между лопаткой и кожухом (мм) и скорость вращения (об / мин). Расчет прочности конструкции компрессора турбокомпрессора морского тихоходного дизельного двигателя приведен в таблице 3.-1 представляет низкий уровень, 0 представляет центральный уровень и +1 представляет высокий уровень. Соответствующие положения влияющих факторов показаны на рисунке 14.

фактор Круглый (мм) Диаметр колеса (мм) Углубление корня листа (мм) Зазор между лезвием и корпусом (мм) Скорость вращения (об / мин) -1 10.13 343,34 4,2 0,9 30,900 0 10,23 343,59 4,5 0,95 31,200 +1 10,33 343,84 10,33 343,84 10,33 343,84 1 31,500

Всего для проектирования DOE принято 46 наборов дисперсионного моделирования. Согласно плану анализа прочности конструкции компрессора и сводке данных о максимальном значении напряжения в зоне концентрации напряжений сравниваются максимальные значения напряжений в зоне концентрации напряжений.Как показано на Рисунке 15, величина напряжения в верхней части лопасти относительно минимальна, а величина напряжения фаски лопасти является наибольшей. Таким образом, значение напряжения фаски лопастей выбрано как предельное напряжение для анализа подгонки поверхности отклика.

3.2. Анализ поверхности отклика

Данные 46 наборов программ моделирования дисперсии прочности конструкции компрессора применяются для построения поверхности отклика компрессора. Факторы влияния ( A, — скругленный угол, B, — диаметр колеса, C — кромка основания лопасти, D — зазор лопасти и обечайки, и E — скорость) устанавливаются в пределах диапазона значений и величины отклика. (значение напряжения фаски лопасти), и формируется таблица основных данных анализа.Окончательная подгонка модели поверхности отклика выглядит следующим образом:

При любом прогнозируемом значении остаточные напряжения снятия фаски лопасти (вне студенизации) показаны на рисунке 16 (а). Остатки распределены случайным образом, и нет очевидной положительной или отрицательной корреляционной тенденции; то есть никакие другие факторы не действуют. Распределение ошибок показывает, что модель поверхности хорошо подходит для реакции на напряжение фаски лопасти.

Фактическое значение напряжения снятия фаски лопатки и прогнозируемое значение напряжения снятия фаски лопатки показаны на Рисунке 16 (b).Эти два значения имеют минимальную разницу. В соответствии с прогнозируемым значением и фактическим значением модели поверхности реакции на напряжение при снятии фаски лопатки, значение MAPE 0,1190% рассчитывается со средним процентом ошибки. Инженерный опыт показывает, что при применении среднего процента ошибок ошибка менее 5% находится в пределах допустимого диапазона. Результат подтверждает точность и достоверность модели поверхности реакции на напряжение фаски лопасти.

3.3. Анализ надежности

Компания построила статистическую модель случайных факторов на основе отзывов клиентов о форме отказа компрессора.В соответствии с этой конфигурацией диапазон и распределение влияющих факторов показаны в таблице 4.

Факторы влияния Диапазон параметров Метод распределения Круглый угол (мм) 10,23 ± 0,1 Логнормальное распределение Диаметр колеса (мм) 343,59 ± 0,25 Логнормальное распределение Скругление корня листа (мм) 4.5 ± 0,3 Распределение Вейбулла Зазор между лопастью и корпусом (мм) 0,95 ± 0,05 Логнормальное распределение Скорость (об / мин) 30900 ± 300 Логнормальное распределение

Среди них плотность вероятности параметра в логнормальном распределении выглядит следующим образом:

Плотность вероятности параметра в распределении Вейбулла имеет следующий вид:

Для режима разрушения статической прочности «напряжение-прочность» интерференция часто используется в инженерии для создания модели надежности.Уровень напряжения в слабом месте каждого компонента и прочность самого материала являются ключевыми факторами, определяющими, разрушится ли материал. Следовательно, режим разрушения при статической прочности должен обеспечивать предел прочности на растяжение σb материала. Согласно GJB2744-1996, когда титановый сплав TC4 имеет температуру 400 ° C и выше, его σb составляет 600 МПа. Таким образом, за предельное значение срабатывания принимается 600 МПа.

После отбора проб и расчетов методом Монте-Карло можно получить диаграмму Парето для каждого влияющего фактора.Результат показан на рисунке 17. Можно заметить, что скорость вращения и диаметр колеса являются основными влияющими факторами и имеют положительный эффект. По мере увеличения скорости вращения и диаметра колеса величина напряжения фаски лопасти увеличивается. Из таблицы статистических данных его надежность составляет 1> 0,9999, что указывает на то, что компрессор, произведенный на заводе, имеет долгий срок службы и хорошую надежность.

4. Анализ надежности турбины

Для анализа надежности турбины необходимо выполнить моделирование дисперсии турбины и обобщение данных, затем выполнить анализ поверхности отклика и, наконец, выполнить анализ надежности.В этом разделе будет обсуждаться вышеуказанное содержание.

4.1. Схема децентрализованного моделирования и сводка данных

Точно так же к основным факторам, влияющим на общую производительность турбонагнетателя, относятся фаска хвостовика лопатки, внешний диаметр диска турбины, галтели в нижней части шпунта, зазор между лопатками. и оболочка, скорость вращения, распределение температуры и давления. Данные влияющих факторов анализа прочности конструкции турбины для судового тихоходного дизельного турбокомпрессора показаны в таблице 5, где -1 представляет низкий уровень, 0 представляет центральный уровень, а +1 представляет высокий уровень.Соответствующие положения каждого фактора показаны на рисунке 18.

Уровень Фаска корня листа / мм (фактор 1) Внешний круг диска турбины / мм (фактор 2) Канавка на дне гребня и канавки / мм (фактор 3) Зазор между лезвием и обечайкой / мм (фактор 4) Скорость вращения / об / мин (фактор 5) Температура / ° C (фактор 6) Давление / МПа (коэффициент 7) -1 2.8 208,81 7,21 0,50 30,900 646,7 287,62 0 3,0 208,86 7,31 0,56 31,200 652,92 652.92 3,2 208,91 7,41 0,62 31,500 659,14 295,14

4.2. Анализ поверхности отклика

Аналогичным образом математическая модель поверхности отклика турбины строится с использованием данных, полученных из 62 наборов программ моделирования. Принимая значение напряжения турбинной лопатки в качестве значения отклика, математическая модель поверхности отклика турбинной лопатки может быть получена, как показано в формуле (1), где AG соответствует коэффициенту 1 — коэффициент 7 в таблице 2.

Ниже любое прогнозируемое значение поверхности отклика турбинной лопатки, внешнее остаточное напряжение турбинной лопатки распределено случайным образом, и нет очевидной положительной или отрицательной тенденции корреляции, как показано на рисунке 19 (а); На рисунке 19 (b) показано сравнение между фактическим значением напряжения турбинной лопатки и установленным значением поверхности реакции распределения напряжений турбинной лопатки.Фактическое значение аналогично установленному значению, что указывает на хорошее прилегание поверхности, реагирующей на напряжение турбинной лопатки.

В соответствии с прогнозируемым значением и фактическим значением модели поверхности реакции на напряжение турбинной лопатки используется метод среднего процента ошибки, а расчетное значение MAPE составляет 0,6696%. Модель поверхности реакции лезвия на напряжение точна и эффективна.

Таким же образом математическая модель поверхности отклика диска турбины может быть получена следующим образом:

При случайном предсказанном значении поверхности отклика диска турбины, стьюдентизированная внешняя остаточная величина напряжения диска турбины показан на рисунке 20 (a), а сравнение между фактическим значением напряжения диска турбины и подогнанным значением поверхности реакции распределения напряжения диска турбины показано на рисунке 20 (b).Можно видеть, что соответствие поверхности отклика значения напряжения диска турбины хорошее.

В соответствии с прогнозируемым значением и фактическим значением модели поверхности реакции на напряжение лопатки турбины, метод среднего процента ошибок используется для расчета значения MAPE, равного 2,838%. Как показано в уравнении (4), инженерный опыт считает, что средний процент ошибок менее 5% находится в пределах допустимого диапазона. Результат показывает, что модель поверхности реакции на напряжение лопатки турбины является точной и эффективной.

4.3. Анализ надежности

Основываясь на отзывах клиентов о видах отказов турбин турбокомпрессоров, компания анализирует механизм отказов и проводит децентрализованный анализ данных для построения статистической модели влияющих факторов. В этой статье выбирается диапазон значений и распределение влияющих факторов, как показано в таблице 6.

Факторы влияния Нумерация Диапазон параметров Метод распределения Фаска корня листа (мм) A 3.0 ± 0,2 Распределение Вейбулла Внешний круг турбинного диска (мм) B 208,86 ± 0,05 Логнормальное распределение Уголок на дне канавки (мм) C 7,31 ± 0,1 Распределение Вейбулла Зазор между лезвием и корпусом (мм) D 0,56 ± 0,06 Нормальное распределение Скорость (об / мин) E 31,200 ± 300 Нормальное распределение Температура (° C) F 652.92 ± 6,22 Нормальное распределение Давление (МПа) G 291,38 ± 3,76 Нормальное распределение

Определение предела текучести материала лопатки турбины K491 при 600 ° C, равном 822 МПа в качестве предельного значения отклика, отбор проб методом Монте-Карло используется для получения коэффициента диаграммы Парето влияния лопатки турбины. Результат показан на Рисунке 21 (а). Принимая предел текучести материала лопатки турбины GH901 при 600 ° C, равный 1010 МПа, в качестве предельного значения чувствительности, для получения коэффициента Парето влияния лопатки турбины используется отбор проб методом Монте-Карло.Результат показан на Рисунке 21 (б).

Как показано в таблицах 7 и 8, после отбора проб методом Монте-Карло минимальное напряжение лопатки турбины турбокомпрессора составляет 722,94 МПа, максимальное значение составляет 829,77 МПа, а максимальное значение превышает предел текучести материала K491 при 600 ° C. что составляет 822 МПа. Оптимизация надежности необходима для снижения значения напряжения турбинной лопатки. Минимальное напряжение диска турбины турбокомпрессора составляет 971,42 МПа, максимальное — 1024,7 МПа, а максимальное превышает предел прочности материала GH901 при 600 ° C, который составляет 1010 МПа.Оптимизация надежности необходима для снижения значения напряжения турбинной лопатки. Анализ образцов методом Монте-Карло показал, что надежность лопаток турбины составляет 0,96 <0,99, а надежность дисков турбины составляет 0,94333 <0,99, что указывает на то, что надежность лопаток турбины и дисков турбины требует оптимизации.

A (мм) B (мм) C (мм) D (мм) Среднее значение 3.0132 208,86 7,3215 0,56 стандартное отклонение 0,12705 0,023728 0,056011 0,021084 Разница 0,08516142 5,63 0,08516142 5,63 0,08516142 5,63 4.4453 e — 4 Асимметрия −0.0018512 4.3586 e -9 −1.8207 e -4 −1.5378 e — 19 Эксцесс 0,0011 9,2175 e — 7 4,5881 e — 5 5,7464 e — 7 Минимум 2.4737 208,79 900 7,0696 0,49808 Максимум 3,2678 208,93 7,4291 0,62192 Диапазон 0,79413 0,13936 0.35955 0,12383

295,78 E (об / мин) F (° C) G (МПа) ) Y (МПа) P (МПа) Среднее значение 31200,0 652,92 291,38 807.58 999,99 стандартное отклонение 99,952 1,999 1,4993 12,306 6,5759 Отклонение 9990,4 3,9962 151.44 151,44 Асимметрия −5,444 e -7 −1,3613 e -12 7,1928 e -15 −4105,7 −84,76 Эксцесс 2.9024 e 8 46,439 14,694 282780.0 10034 Минимум 30906,0 647,05 286,98 722,94 971,42 829,77 1024,7 Диапазон 587,04 11,741 8,8056 109,29 53.254

5. Оптимизация надежности турбины

На основе многокритериального генетического алгоритма NSGA-II, принимая геометрию чувствительной области диска турбины и лопатки турбины в качестве переменных оптимизации, принимая верхнюю и нижнюю границы допуска в качестве ограничений и принимая надежность, максимальное значение напряжения и стоимость обработки в качестве целевых функций, выполняется многокритериальная оптимизация диска турбины и лопатки турбины.Проанализированы результаты оптимизации надежности и проверена точность результатов многокритериального генетического алгоритма NSGA-II. В этом разделе обсуждается вышеизложенное.

5.1. Выбор конструктивных переменных

Согласно диаграмме Парето турбины, в этой статье выбраны основные факторы, влияющие на напряжение лопаток турбины и дисков турбины. Факторы влияния выбраны в Таблице 9, и главными влияющими факторами являются фаска на корне лопасти, нижняя кромка гребня и канавки, а также зазор между лопаткой и оболочкой.Их допуски на размеры выбраны в качестве переменных конструкции, а диапазон допусков размеров показан в таблице 10.

Основные компоненты Надежность Требуется оптимизация Факторы влияния Диск турбины 0,94333 Да Фаска корневого ствола Наружный круг диска турбины Гнездо на дне гребня и канавки Лопатка турбины 0.96 Да Зазор между лопастью и корпусом Температура скорости вращения Давление

Номер и название размера Форма распределения Целевой параметр значение Нижняя граница допуска Верхняя граница допуска A Фаска корня листа (мм) Распределение Вейбулла 3.000 0,200 0,400 C Канавка на дне канавки (мм) Распределение Вейбулла 7,310 0,022 0,200 D Зазор между лопаткой турбины и корпусом (мм) Нормальное распределение 0,560 0,040 0,120

5.2. Установка целевой функции

Выберите значение напряжения турбинных лопаток и дисков турбины, а также стоимость производства турбинных лопаток и турбинных дисков в качестве целевых функций. Обычно используемые модели стоимости допусков показаны в Таблице 11 [36], где A представляет фиксированные затраты, такие как инструменты, установка и предварительные операции, B представляет стоимость производства отдельной детали в соответствии с указанным размером, Δ представляет допуск на размер и его выбранное значение приведены в Таблице 10.Все затраты рассчитываются исходя из запчастей.

Название модели Форма модели Линейная модель CP (Δ) = A — B Δ Индексная модель CP (Δ) = Be — м Δ Модель обратного квадрата CP (Δ) = A + B / Δ 2 Модель степени CP (Δ) = B exp (- м Δ k ) Экспоненциальная модель обратной мощности CP (Δ) = Be — м Δ / Δ k

Чтобы приспособиться к различным геометрическим формам деталей, исследователи придумали функцию стоимости, отражающую реалии китайского производства. в уме.Функция стоимости основана на вышеупомянутой модели; он также учитывает четыре элемента обработки, а именно элемент внешнего круга, элемент отверстия, элемент позиционирования и элемент плоскости. Эти четыре функции стоимости обработки допуска показаны в Таблице 12 [24], а единицей измерения допуска Δ является миллиметр (мм).

Название модели Форма модели Элемент внешнего круга Элемент внутреннего отверстия Элемент местоположения Плоские элементы

Особенности обработки зазора между лопаткой турбины и кожухом относятся к внешний круг, а стоимость соответствует функции затрат внешнего круга.Характеристики обработки скругления на дне канавки под шпунт и фаски у основания лопасти относятся к типу внутреннего отверстия, а стоимость соответствует функции стоимости типа внутреннего отверстия. Модель затрат на обработку турбинных лопаток показана в формуле (9), а модель затрат на обработку турбинных дисков — в формуле (10), где Δ ₁ — диапазон допуска зазора между турбинной лопаткой и корпусом, Δ ₂ — диапазон допуска скругления в основании гребня и канавки, а Δ ₃ — диапазон допуска фаски ножки лопасти; диапазон значений показан в таблице 10.

5.3. Установить ограничения

Ограничения — это верхний и нижний пределы влияющих факторов и пределы допуска для проектных переменных.

Верхний и нижний пределы влияющих факторов показаны в таблице 6. В инженерии параметры обработки выражаются как, где м — целевое значение размерного параметра конструкции, а Δ — размерный допуск, который определяется как допустимый диапазон изменения размеров. Δ / 2 — размерный допуск, определяемый как максимально допустимое изменение размера в одном направлении.В фактическом процессе обработки допуски на размеры и допуски на размеры не только определяют надежность продукта, но также влияют на стоимость обработки продукта.

Исходя из производственной мощности, компания устанавливает верхний и нижний пределы допусков на размеры трех основных влияющих факторов: фаски корня лопасти, нижнего скругления гребня и канавки и зазора лопатки и обечайки, как показано в Таблице 10.. нижние пределы представляют собой ограничение производительности обработки, то есть наивысшую достижимую точность.Верхние пределы — это исходный допуск текущего диапазона значений параметра размера, то есть наименьшая допустимая точность.

5.4. Анализ результатов оптимизации надежности

Алгоритм NSGA-II — это улучшенный многокритериальный генетический алгоритм, основанный на быстрой сортировке по неполному. Его эффективность заключается в использовании процедуры недоминируемой классификации для упрощения многокритериальной функции до одной функции пригодности. Алгоритм может решать многокритериальные задачи и имеет широкий спектр приложений в технике.Детерминированная оптимизационная модель выглядит следующим образом: где — проектная переменная i ; I — общее количество проектных переменных; и — нижний и верхний пределы значения проектной переменной i ; — м -я подцелевая функция; M — общее количество субъективных функций; — ограничение-неравенство j ; J — общее количество ограничений-неравенств [37].

Используя алгоритм NSGA-II для оптимизации надежности 6Sigma, сводка доступных данных результатов показана в таблице 13.На рисунках 22 (a) и 22 (b) показано оптимизированное распределение вероятности напряжения диска турбины и напряжения лопатки турбины. Максимальное напряжение диска турбины составляет 1006,3 МПа <1010 МПа, что соответствует требованиям прочности материала; максимальное напряжение турбинной лопатки составляет 815,58 МПа <822 МПа, что соответствует требованиям к прочности материала.

Параметры оптимизации Начальное значение Значение оптимизации Коэффициент оптимизации (%) (мм) 0.4 0,29447 26,3825 (мм) 0,2 0,19892 0,54 (мм) 0,12 0,10221 14,825 Y (МПа) Y (МПа) 900 829,77 789,99 4,7941 P (МПа) 1024,7 993,82 3,0136 Стоимость Y 8.069 6,8176 15,5087 Стоимость P ￥ 3,433 3,296 3,9907

Диаграммы уровней 6Sigma для диска турбины, диска турбины Стоимость обработки и стоимость обработки лопатки турбины показаны на рисунках 23 (a) –23 (d). Видно, что все они имеют высокие уровни сигма, а надежность диска турбины и лопатки турбины составляет 1> 0.99, который отвечает требованиям надежности соответствующих спецификаций и обладает высокой надежностью.

5.5. Проверка результатов оптимизации надежности

Алгоритм NSGA-II используется для оптимизации параметров каждого влияющего фактора, полученного в результате оптимизации надежности 6Sigma, а также выполняется анализ прочности конструкции и проверка турбокомпрессора морского тихоходного дизельного двигателя при сложных нагрузках. . Параметры оптимизации основных влияющих факторов следующие: фаска корня лопасти 2.9322 мм, внешняя окружность диска турбины 208,82 мм, нижняя кромка паза и гребня 7,3791 мм, зазор между лопаткой и обечайкой 0,52317 мм, частота вращения 31 159 об / мин, температура 648,84 ° C, давление 290,95 МПа [38].

Диаграмма облака напряжений диска турбины может быть получена путем анализа прочности конструкции, как показано на рисунке 24 (а). Максимальное напряжение диска турбины 967,25 МПа. Значение моделирования на 2,6735% отличается от оптимизированного значения в таблице 13. Диаграмма облака напряжений лопатки турбины показана на рисунке 24 (b).Максимальное напряжение турбинной лопатки составляет 755,88 МПа, а значение моделирования составляет 4,3178%, что отличается от оптимизированного значения в таблице 13. Разница между двумя значениями составляет менее 5%. Следовательно, данные, полученные с помощью алгоритма NSGA-II для оптимизации надежности 6Sigma, считаются имеющими высокую техническую справочную ценность.

5.6. Пример эксперимента для моделирования турбины

Ускоренное испытание — это метод экстраполяции и оценки характеристик срока службы продуктов при нормальных уровнях нагрузки.Он использует данные об отказах продуктов с высоким уровнем нагрузки на основе неизмененного режима отказа. С помощью ускоренного испытания на срок службы можно определить срок службы продукта и оценить, соответствует ли продукт требованиям, указанным в спецификации продукта.

В этом эксперименте была выбрана турбина, работающая с полной нагрузкой, максимальная нагрузка эксперимента составляет 45,265 кН, коэффициент напряжений составляет 0,1, частота составляет 3 Гц, форма волны представляет собой треугольную волну, а температура окружающей среды составляет 650 ° C.Срок службы турбины составляет 101 697 циклов и 118 687 циклов соответственно, что намного больше, чем у неоптимизированной турбины.

Ресурс неоптимизированного цикла турбины составляет 67 015 циклов. Срок службы турбины на 51,75% и 77,11% больше, чем у неоптимизированной турбины, соответственно, а срок службы турбины составляет более 1000000 циклов, что соответствует требованиям индекса. Положение излома образца турбины показано на рисунках 25 и 26, где положение излома образца турбины находится в предсказанном положении, экспериментальные результаты считаются действительными.

Из-за объективных факторов, таких как условия эксперимента, уровень эксперимента и ограниченное количество образцов моделирования турбины, а также условия эксперимента, слишком идеализированные, чтобы игнорировать многие другие факторы, этот эксперимент предназначен только для качественного анализа и связанных с ним ускоренных экспериментов. моделирование образцов будет выполнено в дальнейшем.

6. Заключение

В этой статье морские тихоходные дизельные двигатели, турбокомпрессор, компрессор и турбина анализируются на прочность и надежность конструкции в условиях сложных нагрузок.Результаты показывают, что максимальная структурная прочность компрессора составляет 373,73 МПа, что меньше предела текучести 600 МПа, когда температура материала TC4 составляет 400 ° C и выше, а структурная прочность соответствует требованиям, предъявляемым к материалам. Анализ надежности выполняется на основе подобранной поверхности отклика и метода отбора проб Монте-Карло. Результатом надежности компрессора является 1, что указывает на хорошую надежность компрессора. Максимальное напряжение диска турбины составляет 596,78 МПа, а максимальное значение лопатки турбины — 408 МПа.39 МПа, оба значения меньше предела текучести материала, а прочность турбины соответствует требованиям, предъявляемым к материалам. Однако надежность диска турбины составляет 0,943, а надежность лопатки турбины — 0,96, что указывает на то, что надежность диска и лопатки турбины турбокомпрессора имеет место для оптимизации. Следовательно, на основе многокритериального генетического алгоритма NSGA-II значение напряжения диска турбины и лопатки, а также стоимость обработки используются в качестве целевой функции для оптимизации надежности.Надежность турбинного диска и турбинной лопатки равна 1, а значение напряжения турбинной лопатки оптимизировано на 4,941%. Значение напряжения диска турбины оптимизировано на 3,0136%, стоимость обработки лопатки турбины оптимизирована на 15,5087%, а стоимость обработки диска турбины оптимизирована на 3,9907%. Наконец, результаты метода оптимизации подтверждаются экспериментами с турбинными образцами, что указывает на то, что данные, полученные на основе многоцелевого генетического алгоритма NSGA-II, имеют практическую справочную ценность.В ходе последующих исследований мы можем провести эксперимент по ускорению образца турбокомпрессора, количественно продемонстрировать осуществимость схемы оптимизации и попытаться применить ее к фактическому производству.

Доступность данных

Данные, использованные для подтверждения результатов этого исследования, можно получить у соответствующего автора по запросу.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Вклад авторов

H.-W. H, Y.-X. Г, Х.-Л. X. и W. W. внесли вклад в расчет прочности компрессора турбокомпрессора и конструкции турбины, а L. L. и M.-Z. Д. внес вклад в демонстрацию надежности турбокомпрессора.

Благодарности

Это исследование было поддержано разработкой морского низкоскоростного турбокомпрессора (CDGCO1-KT0608), высокотехнологичным морским научно-исследовательским проектом Министерства промышленности и информационных технологий Китая. CDGCO1-KT0608

What Турбокомпрессор бьется?

Турбокомпрессор — одна из важнейших частей главной двигательной установки корабля.Помпаж турбокомпрессора — это явление, которое влияет на производительность турбокомпрессора и снижает его эффективность. В этой статье мы узнаем все о помпажах турбокомпрессора.

Что такое турбонагнетатель?

Помпаж турбокомпрессора можно определить как высокую вибрацию слышимого уровня, исходящую от стороны нагнетателя или компрессора турбокомпрессора.

Он часто встречается в тихоходных дизельных двигателях, и морской инженер должен слышать этот воющий звук, исходящий от двигателя, по крайней мере, однажды за свою морскую карьеру.

Чтение по теме: 8 общих проблем, обнаруженных в судовых двухтактных двигателях

Всякий раз, когда происходит нарушение потока газа в турбонагнетателе, через лопасти диффузора и крыльчатки происходит обратное движение продувочного воздуха в сторону нагнетателя, что вызывает помпаж.

Проще говоря, большая масса колеблющегося воздушного потока может вызвать вибрацию рабочего колеса турбокомпрессора и его лопаток, из-за чего компрессор не может нормально работать, создавая шум с высоким шагом в качестве реакции, который известен как помпаж компрессора.

Кредиты: abb.com

Другие термины, такие как помпаж турбонаддува или помпаж двигателя, также могут использоваться для описания этого явления, но непосредственно задействованный компонент помпажа — это компрессор турбонагнетателя или турбокомпрессор.

Сторона турбины или выхлопных газов турбонагнетателя не играет прямой роли в процессе помпажа. Это, несомненно, может повлиять на производительность всего турбонагнетателя, что может привести к помпажу турбонагнетателя.

Во время работы двигателя в море может произойти несколько случаев помпажа, так как это также зависит от внешних факторов, таких как состояние моря, погода, резкое маневрирование, аварийная остановка и т. Д.Такие случаи помпажа компрессора допустимы.

Однако инженер на судне должен следить за тем, чтобы подшипник турбонагнетателя и смазочное масло находились в хорошем рабочем состоянии.

Связанное чтение: Общие сведения о подшипниках турбонагнетателя и смазке на кораблях

Если помпаж происходит при нормальной работе двигателя и частота помпажа высока, это может привести к повреждению подшипника и, в некоторых случаях, к механическому отказу ротора компрессора.Следовательно, помпаж турбокомпрессора является результатом того, что различные части двигателя не работают синхронно.

Изношенный цилиндр двигателя или топливная система могут вызвать проблемы в двигателе и турбонагнетателе. Это приведет к меньшему потоку воздуха к компрессору по сравнению с более высоким противодавлением, что приведет к скачку давления в компрессоре.

Следовательно, турбокомпрессоры должны быть правильно согласованы с расходом воздуха двигателем и давлением во всем рабочем диапазоне двигателя и не должны попадать в пределы помпажа.

Линия перенапряжения

Как показано на графике, рабочая линия двигателя должна поддерживать давление и объем всасываемого воздуха в точке A для поддержания равновесия и эффективной работы турбокомпрессора. Допустим, происходит увеличение объема всасываемого воздуха, давление на линии постоянной скорости уменьшится. Чтобы поддерживать равновесие, т.е. чтобы быть в рабочем состоянии, объем должен уменьшаться.

Однако, если есть небольшое уменьшение объема в точке B (при том же давлении, что и A), это приведет к уменьшению давления на линии постоянной скорости.На этом этапе компрессор не сможет поддерживать необходимое давление, и объем будет уменьшаться, что приведет к помпажу компрессора.

Термины, связанные с скачком турбонагнетателя:

Падение давления помпажа: Цикл помпажа имеет определенный провал давления, и если цикл продолжается без изменения рабочей точки, величина падения давления будет сохраняться.

Время цикла помпажа: Время, в которое начинается помпаж до тех пор, пока рабочая точка не изменится, чтобы снова достичь равновесия, т.е.е. конец помпажа двигателя.

Поведение при скачке температуры: Когда происходит помпаж, происходит реверсирование воздушного потока, что приводит к изменению температуры входящего потока.

Изменения частоты вращения вала пульсации: Вал турбонагнетателя, содержащий компрессор и рабочее колесо турбины, также будет испытывать изменение скорости во время помпажа компрессора

Турбонагнетатели должны соответственно соответствовать расходу воздуха двигателем и давлению во всем рабочем диапазоне двигателя и не должны попадать в пределы помпажа.

Кредиты изображений — Викимедиа / Сунил Чаудхари

Категория турбокомпрессора:

Слабый всплеск: Скачки, происходящие в мягких условиях, незначительны. Они могут возникнуть из-за отсутствия реверсирования потока и небольших колебаний давления.

Классический помпаж: Классический помпаж, возникающий из-за низкочастотных колебаний с большими колебаниями давления.

Глубокий помпаж: Это критическое состояние, когда в компрессоре происходит реверсирование массового расхода, которое приводит к помпажу.

Каковы причины выброса турбонагнетателя?

Причины помпажа турбокомпрессора:

Неправильное распределение мощности: Неадекватное распределение мощности между главными цилиндрами двигателя может вызвать помпаж турбокомпрессора, поскольку один блок вырабатывает больше мощности, а другой — меньше. Из-за этого расход воздуха, требуемый обоими турбокомпрессорами, различается, что приводит к помпажу.

Двигатель-турбокомпрессор и связанные детали

Загрязненные детали турбокомпрессора:

• Если впускной фильтр компрессора со стороны турбины загрязнен, то не может быть подано достаточно воздуха для сгорания, что приводит к помпажу.
• Аналогичным образом, если сторона турбины также загрязнена i. e форсунка, лопасти и т. д. не может быть произведено достаточно воздуха для горения
• Глушитель
поврежден
• Износ подшипников турбокомпрессора

Связанное чтение: Как очистить стороны нагнетателя и турбины турбокомпрессора на корабле?

Проблемы в системе продувочного воздуха:

Связанное чтение: Как со временем изменилась судовая система наддува воздуха для двигателей

Проблемы в выхлопной системе: Сильно загрязненный выхлоп i.е. экономайзер, если он установлен, может вызвать противодавление в турбонагнетателе и, в конечном итоге, привести к помпажу. Другая проблема с выхлопом может быть следующей:

• Выпускной клапан неисправен и не открывается должным образом
• Защитная решетка перед турбокомпрессором повреждена или заблокирована
• Пульсации давления после турбонагнетателя и внутри выпускного ресивера
• Поврежден компенсатор на входе турбокомпрессора

Прочтите по теме: Компоненты и конструкция системы выпуска отработавших газов главного двигателя на судне

Проблема в топливной системе: Если топливная система не работает эффективно, это может быть связано со следующими проблемами:

• Низкое давление циркуляционного или подающего насоса
• Воздух или вода в жидком топливе
• Низкая температура подогрева топлива
• Неисправен всасывающий клапан топливного насоса
• Заедание плунжера топливного насоса и шпинделя клапана из-за нагара
• Форсунка топливного клапана повреждена
• Неисправность системы распределения нагрузки

Чтение по теме: 10 баллов за эффективную работу турбокомпрессора на кораблях

Прочие факторы:

• Из-за плохой погоды двигатель внезапно начинает работать, и происходит резкое изменение нагрузки.Это происходит потому, что во время плохой погоды или качки гребной винт входит и выходит из воды, вызывая изменение нагрузки на двигатель
.
• Неправильная настройка двигателя и турбокомпрессора, которая может произойти в старом двигателе из-за изоляции одного или нескольких узлов или неисправной детали двигателя
• Изменение условий окружающей среды, т. Е. Изменение давления и температуры

Как предотвратить выброс турбокомпрессора?

Ниже приведены способы предотвращения помпажа турбонагнетателя.Однако следует отметить, что некоторые моменты могут отличаться в зависимости от конструкции и конструкции турбокомпрессора.

• Содержите впускной фильтр турбонагнетателя в чистоте.
• Промыть водой турбину и компрессор со стороны турбокомпрессора
• Необходимо периодически проводить надлежащее обслуживание и проверки различных деталей турбокомпрессора. При возникновении проблем ремонт турбокомпрессора произвести как можно скорее без загрузки двигателя
• Продувка сажей должна производиться время от времени в случае экономайзера или котла-утилизатора

Прочтите по теме: Что можно и чего нельзя делать для эффективной работы котлов на судах

• Контрольные карточки для оценки цилиндра и распределения мощности отдельных агрегатов
• Обеспечьте надлежащее техническое обслуживание вспомогательного оборудования двигателя и деталей, влияющих на турбокомпрессор.
• Эффективное обслуживание системы воздушного охлаждения
• Регулярная чистка и осмотр экономайзера
• Регулярная чистка и осмотр выпускного коллектора

Модификация конструкции для противодействия помпажу:

Существует несколько мер и модификаций конструкции, которые можно использовать в качестве защиты от помпажа для снижения вероятности помпажа.Этому можно временно противодействовать, «выпуская» воздух из клапана, расположенного в верхней части воздушного ресивера. Однако это приведет к повышению температуры выхлопных газов, поэтому необходимо соблюдать осторожность, чтобы не превысить предельные значения.

Помимо вышеуказанной модификации антипомпажной системы, на рынке доступны различные типы турбонагнетателей, которые испытывают меньшие помпажи, чем обычный турбокомпрессор:

Гибридный турбонагнетатель: Гибридный турбонагнетатель обеспечивает лучший крутящий момент турбины компрессора от двигателя, что снижает риск помпажа турбонагнетателя.Подробнее о гибридном турбонагнетателе.

Турбокомпрессор с изменяемой геометрией: VGT почти не испытывает классических помпажа, поскольку он работает намного ближе к пределу помпажа для достижения максимального давления. Подробнее о турбокомпрессоре с изменяемой геометрией.

Двухступенчатый турбокомпрессор: Двухступенчатые компрессоры также имеют байпасы, предназначенные для подавления помпажа компрессора. Подробнее о двухступенчатом турбонагнетателе

Возможно, вы также прочитаете:

Заявление об ограничении ответственности: Мнения авторов, выраженные в этой статье, не обязательно отражают точку зрения Marine Insight. Данные и диаграммы, если они используются в статье, были получены из доступной информации и не были подтверждены каким-либо установленным законом органом. Автор и компания «Марин Инсайт» не утверждают, что они точны, и не принимают на себя никакой ответственности за них. Взгляды представляют собой только мнения и не представляют собой каких-либо руководящих принципов или рекомендаций относительно какого-либо курса действий, которым должен следовать читатель.

Данная статья или изображения не могут быть воспроизведены, скопированы, переданы или использованы в любой форме без разрешения автора и Marine Insight.

Теги: компрессор ГД турбокомпрессор

Бензин VS Дизель с турбонаддувом | Mitsubishi Turbocharger

Дизельные автомобили с турбонаддувом присутствуют на рынке уже более четырех десятилетий. С другой стороны, автомобили с бензиновым двигателем начали оснащаться турбонаддувом около пятнадцати лет назад. Так почему эта разница?

То же, но другое

Принцип работы двигателя и турбокомпрессора в основном одинаков. Все современные дизельные и бензиновые двигатели работают по 4-тактному принципу (, говоря непрофессиональным языком: , , сосать, давить, ударять, выдувать, ).Турбокомпрессоры для обоих типов двигателей также во многом схожи. Сторона турбины используется для извлечения энергии из выхлопных газов, а сторона компрессора используется для подачи сжатого воздуха в двигатель. Однако основное отличие дизельного двигателя от бензинового заключается в процессе сгорания.

Дизельное топливо

Дизель менее воспламеняем, чем бензин. Собственно, если бросить спичку в лужу с дизельным топливом, она погаснет. Сделайте это с лужей бензина, и у вас будет огонь! Причина в том, что испарение бензина позволяет ему смешиваться с кислородом воздуха, образуя горючую смесь.Чтобы создать горючую дизельную смесь, вам нужна среда с высоким давлением и температурой, поэтому степень сжатия у дизеля высокая по сравнению с бензиновым двигателем.

В дизельном двигателе сгорание происходит самопроизвольно из-за высокого давления и температуры в камере сгорания. Из-за этой высокой степени сжатия и, следовательно, давления во время сгорания, шатуны, коленчатый вал и поршни должны быть прочными (что фактически означает более тяжелые). Это причина того, что дизельный двигатель не работает на высоких оборотах двигателя, как бензин, потому что материалы просто не могут справиться с этими силами.

Сгорание бензина

Как уже упоминалось, степень сжатия в бензиновых двигателях ниже, поскольку бензин не нуждается в среде с высоким давлением и температурой для сгорания. Поскольку бензин фактически впрыскивается в такте сжатия, крайне нежелательно иметь сжатие, которое может воспламенить смесь, поскольку оно может вызвать отказ двигателя, если воспламенение от сжатия произойдет в неправильное время ( также называется детонацией ). Сгорание в бензиновом двигателе управляется / запускается свечой зажигания, и для оптимальной работы требуется очень точная смесь воздуха и топлива.

Горячее и горячее

Во время сгорания температура в дизельном двигателе выше, чем в бензиновом. Это связано с более высокой начальной точкой сжатия и «медленным» сгоранием. Из-за низких оборотов двигателя поршень движется медленно. Поэтому объем, в котором происходит горение, невелик. Это означает, что увеличение давления из-за горения приводит к быстрому повышению температуры. Большая степень сжатия дизельного двигателя также означает большую степень расширения.Именно поэтому конечная температура турбокомпрессора оказывается ниже, чем у бензинового двигателя. Обычно температура выхлопных газов дизельного топлива составляет около 800 ~ 850 ° C, а для бензина — около 950-1050 ° C. Можно сказать, существенная разница.

7 главных причин, по которым мы любим дизельные двигатели — Diesel Power Gear

Это старый вопрос: стоит ли покупать дизельный двигатель при покупке нового грузовика или придерживаться бензина?

Вам обязательно рассказали о плюсах и минусах дизельных двигателей, но мы все о плюсах.

Прочтите наши 7 причин, по которым мы считаем, что вам СЛЕДУЕТ сделать решительный шаг и перейти на дизельное топливо.

1. Miles and Miles

Дизельные двигатели — лучшее соотношение цены и качества, когда речь идет о пробеге. Это особенно полезно, когда речь идет о более крупных транспортных средствах большой грузоподъемности.

Грузовики с дизельным двигателем часто предлагают водителю на 25-30% большую экономию топлива, чем газовый двигатель, и поэтому экономия топлива более эффективна.

Это, в свою очередь, оказывается более рентабельным, что всегда является отличным поводом для того, чтобы начать список профессионалов.

2. Эффективность

Дизельное топливо является энергоемким. Это связано с тем, что он повторно использует энергию, в отличие от бензина. В результате это экономически более эффективно.

3. Turbo Power

Это ключевой элемент дизельного двигателя, который выделяет его по сравнению с бензиновым.

В бензиновом грузовике турбокомпрессоры не предусмотрены, поэтому выхлоп автомобиля сразу же направляется в выхлопную трубу. В дизельных автомобилях турбокомпрессоры нагнетают чистый воздух в двигатель и используют выхлопные газы для его движения.

Турбокомпрессор использует свое турбинное колесо в той же трубе, что и компрессорное колесо, что означает, что выхлопные газы всегда требуются, чтобы они могли направлять воздух в двигатель.

В результате тепловая эффективность двигателя выше в автомобиле с дизельным двигателем.

4. Долговечность

Дизельные двигатели более прочные, и они сконструированы таким образом, чтобы выдерживать высокое сжатие.

Благодаря этому они не изнашиваются быстро — и теоретически не требуют большого ремонта.

Некоторые могут длиться даже до 900 000 миль. Хотите ли вы такой же грузовик на такое время — решать вам, но, по крайней мере, у вас есть вариант с грузовиком с дизельным двигателем.

5. Крутящий момент

Крутящий момент измеряет силу, которая может заставить объект вращаться вокруг оси. Благодаря процессу, который дизельный двигатель использует для сжигания топлива, на карданный вал поступает больший крутящий момент.

Это означает, что автомобиль будет быстрее. Дополнительным преимуществом является то, что более крупные машины могут буксировать грузовики с бензиновым двигателем.Однако вам все равно не придется жертвовать экономией топлива.

6. Постоянное развитие

Еще одним преимуществом этого типа двигателей является то, что промышленность постоянно меняется и постоянно совершенствуется.

Отчасти это связано с давлением со стороны государственных органов с целью очистить планету, а это означает, что повседневные деловые и легковые автомобили становятся все более эффективными и экологичными.

Это означает, что вы, вероятно, сможете модернизировать свой грузовик или установить дополнительные приложения или аксессуары, чтобы улучшить существующее.

7. Шум

Многие приравнивают дизельные двигатели к громкому шуму.

Это миф, который рассмотрено вышеупомянутой постоянно развивающейся отраслью.

В наши дни нет большой разницы между шумом дизельного двигателя и звуком бензинового автомобиля.

Дизельные двигатели: все, что вам нужно … и многое другое

Если вам понравилось читать эти 7 преимуществ дизельных двигателей, вам понравится все остальное, что может предложить наш блог.

Все, от аксессуаров для грузовиков до футболок с тематикой дизельного топлива.

Какова ваша главная причина любить дизельное топливо? Напишите нам ниже!

Почему дизельный двигатель теряет мощность

Дизельные двигатели известны своей долговечностью при длительных поездках, будь то промышленные или судовые двигатели. Но даже дизельный двигатель иногда может испытывать проблемы с питанием. Вы можете обнаружить, что ваш дизельный двигатель теряет мощность, например, когда он горячий или когда он находится под нагрузкой.Если в вашем дизельном двигателе внезапно пропадает мощность, проблема может быть вызвана несколькими причинами.

1. Забит топливный фильтр

Топливный фильтр удаляет загрязнения из газа, так что они не попадают в двигатель. Если топливный фильтр засорен, он не сможет должным образом отфильтровать загрязнения, что в конечном итоге приведет к потере мощности двигателя.

2. Забита выхлопная труба

Выхлопная система, состоящая из каталитического нейтрализатора и глушителя, снижает количество загрязняющих веществ, производимых выхлопными газами.Если труба забьется, это снизит мощность двигателя.

3. Грязный воздушный фильтр

В двигателях

для выработки энергии используется смесь бензина и воздуха. Воздух, забираемый снаружи, проходит через фильтр, чтобы не допустить попадания грязи, мусора, насекомых и других загрязнений. Если воздушный фильтр не очищался или не заменялся в течение некоторого времени, это помешает двигателю вырабатывать достаточную мощность.

4. Грязные свечи зажигания

Углеродистые отложения на свечах зажигания со временем могут накапливаться.Это может вызвать у них проблемы с зажиганием, что может привести к пропускам зажигания в двигателе и, в конечном итоге, к потере мощности.

5. Плохое сжатие

Для нормальной работы двигателю необходима хорошая компрессия цилиндров. Чем ниже компрессия, тем меньше мощность у двигателя.

Решения для дизельного двигателя, теряющего мощность

Если в вашем дизельном двигателе пропадает мощность, вы можете попробовать несколько решений:

1. Замените масло: Если не проводить регулярное техническое обслуживание, масло может стать грубым, что затруднит его прохождение через двигатель.Это может привести к засорам и общим проблемам с вашей системой. Более того, вашему двигателю потребуется больше мощности для прохождения загустевшего масла. Регулярная замена масла — один из самых простых способов решить проблемы с питанием.

2. Используйте высококачественное топливо: Низкосортное топливо имеет больший риск загрязнения, поэтому стоит инвестировать в самое лучшее топливо.

3. Очистите и / или замените фильтры: Поскольку топливный и воздушный фильтры могут сильно повлиять на работу вашего двигателя, регулярно проверяйте и обслуживайте их, чтобы предотвратить скопления и засорения.Это также тот случай, когда использование высококачественного фильтра стоит вложенных средств.

4. Проверьте это: Если вы не уверены, в чем может быть проблема, не стесняйтесь проверить это. Получение помощи от профессионала поможет вам сэкономить время и расходы на решение более серьезной проблемы в будущем.

Покупайте детали для дизельных двигателей с помощью Diesel Pro Power!

Если окажется, что вам нужны новые детали для решения проблемы с питанием, у Diesel Pro Power есть то, что вам нужно для промышленного грузовика или морского двигателя.

.