ВЫПУСКНОЙ КОЛЛЕКТОР С ТУРБОНАГНЕТАТЕЛЕМ

ОПИСАНИЕ НЕИСПРАВНОСТИ ТУРБОНАГНЕТАТЕЛЯ

Состояние ремонта турбонагнетателя

Хорошо известно, что неисправности турбонагнетателя могут иметь много признаков, что и показано ниже. Однако механизмы, вызывающие признаки, указывающие на неисправности турбонагнетателя, понимаются недостаточно. В результате отсутствия знаний о турбонагнетателе и его неисправностях часто производятся ненужные замены турбонагнетателя и прочие операции ремонта. Поэтому усвоение информации относительно неисправностей турбонагнетателя помогает эффективно производить ремонт и экономить время.

Классификация неисправностей турбонагнетателя

Признак		Описание признака	См. стр.
Шум	Свистящий шум	Непрерывный высокочастотный шум, пропорциональный частоте вращения коленчатого вала двигателя	Неисправность "ШУМ" рассматривается ниже Блок-схема "Шум турбокомпрессора" Для моделей с каталитическим нейтрализатором окислительного типа: Нажмите здесь Click here Для DPF: Нажмите здесь Click here
Шум	Шум, имеющий характер подвывания	Относительно низкочастотный шум по сравнению со свистом
Утечка масла	Наружная утечка масла	Снаружи турбонагнетателя видна утечка масла на его поверхности	Неисправность "УТЕЧКА МАСЛА И БЕЛЫЙ ДЫМ" рассматривается ниже Блок-схема "Утечка масла турбокомпрессора и белый дым" Для моделей с каталитическим нейтрализатором окислительного типа: Нажмите здесь Click here Для DPF: Нажмите здесь Click here
Утечка масла	Внутренняя утечка масла	Утечка масла из корпуса подшипника во внутреннюю часть кожуха компрессора или корпуса турбины через кольцевое уплотнение
Белый дым	Чад от масла	Из выпускной трубы выходит чад от масла	Неисправность "УТЕЧКА МАСЛА И БЕЛЫЙ ДЫМ" рассматривается ниже Блок-схема "Утечка масла турбокомпрессора и белый дым" Для моделей с каталитическим нейтрализатором окислительного типа: Нажмите здесь Click here Для DPF: Нажмите здесь Click here
Белый дым	Дым несгоревшего топлива	Из выпускной трубы выходит дым несгоревшего топлива
Черный дым		Из выпускной трубы выходит черный дым	Неисправность "ЧЕРНЫЙ ДЫМ" рассматривается ниже Блок-схема "В отработавших газах присутствует черный дым" Для моделей с каталитическим нейтрализатором окислительного типа: Нажмите здесь Click here Для DPF: Нажмите здесь Click here
Недостаточная мощность или провалы в работе двигателя		Автомобиль не достигает требуемой скорости	Неисправность "НЕДОСТАТОЧНАЯ МОЩНОСТЬ ИЛИ ПРОВАЛ В РАБОТЕ ДВИГАТЕЛЯ" рассматривается ниже Блок-схема "Недостаточная мощность или провал в работе двигателя" Для моделей с каталитическим нейтрализатором окислительного типа: Нажмите здесь Click here Для DPF: Нажмите здесь Click here
		Слабый разгон
		Удар при ускорении
MIL включается	P0234	Состояние чрезмерного наддува	Таблица диагностических кодов неисправностей Для моделей с каталитическим нейтрализатором окислительного типа: Нажмите здесь Click here Для DPF: Нажмите здесь Click here
	P1251	Слишком высокое давление
	P0299	Состояние недостаточного наддува
	P0045	Неисправность E-VRV (а не неисправность турбонагнетателя)	Таблица диагностических кодов неисправностей Для моделей с каталитическим нейтрализатором окислительного типа: Нажмите здесь Click here Для DPF: Нажмите здесь Click here

Tech Tips

В данной таблице отражены лишь типичные проблемы, связанные с турбонагнетателем

ШУМ

Описание
Возможная причина	Предположительно неисправный узел
Разбалансировка вала турбины	Турбонагнетатель в сборе
Утечка из впускного трубопровода	Впускной трубопровод
Шум шестерен (по ошибке принимается за шум турбонагнетателя)	Шестерня уравновешивающего вала Передача трансмиссии

Tech Tips

Можно легко установить, является ли турбонагнетатель причиной шума. Если сделать это перед проверкой турбонагнетателя или снятием его с двигателя, можно существенно сократить время поиска неисправностей.

Проверьте, является ли турбонагнетатель источником шума.

*1	Привод турбонагнетателя
*a	Отсоедините вакуумный шланг

Отсоедините вакуумный шланг от привода турбонагнетателя.

Проверьте, снижается ли уровень шума или нет по сравнению с результатами, полученными в нормальных условиях.

Подсоедините вакуумный шланг к приводу турбонагнетателя.

Результат	Причина шума
Шум ослабляется (или исчезает)	Турбонагнетатель в сборе
Шум не изменяется	Не турбонагнетатель (другие детали)

Tech Tips

Подробное описание диагностики в связи с шумом см. далее.

Для моделей с каталитическим нейтрализатором окислительного типа: Нажмите здесь Click here

Для DPF: Нажмите здесь Click here

УТЕЧКА МАСЛА И БЕЛЫЙ ДЫМ

Описание
Тип утечки масла	Описание	Основной участок неисправности
Внутренняя утечка масла (белый дым)	Утечка масла из корпуса подшипника в кожух компрессора (со стороны впуска) или в корпус турбины (со стороны выпуска) через кольцевые уплотнения. Утечка масла данного типа незаметна снаружи турбонагнетателя. Если утечка масла происходит через уплотнение со стороны турбины, из выпускной трубы будет выходить большое количество белого дыма.	Уплотнительное кольцо со стороны компрессора Уплотнительное кольцо со стороны турбины Засорение на сливе масла Повреждение вала Заклинивание вала или подшипника Повреждение крыльчатки компрессора
Наружная утечка масла	Утечка масла изнутри наружу турбонагнетателя в сборе. Сюда относятся все утечки масла, заметные снаружи турбонагнетателя.	Уплотнение FIPG Фланец маслопровода Штуцер маслопровода Шланговое соединение впускного трубопровода

*1	Корпус турбины	*2	Кольцевое уплотнение
*3	Колесо турбины	*4	Корпус подшипника
*5	Входной масляный канал	*6	Вал турбины
*7	Слив масла (выход)	*8	Уплотнение FIPG
*9	Крыльчатка компрессора	*10	Кожух компрессора
*11	Вход компрессора	-	-
*a	Внутренняя утечка масла в корпус турбины	*b	Внутренняя утечка масла в кожух компрессора

Tech Tips

Пример показан на рисунке выше.
В случае внутренней утечки масла из выпускной трубы выходит белый дым, и чрезмерно расходуется масло. Однако белый дым и чрезмерный расход масла могут быть обусловлены разными причинами. Поэтому не следует безоговорочно считать, что причиной неисправности при наличии белого дыма и большого расхода масла является турбонагнетатель.
Если наблюдается внешняя утечка масла, ее источники ограничены точками, указанными в таблице выше. При утечке масла из соединения, уплотняемого FIPG, замените турбонагнетатель. При утечке масла из фланца маслопровода или соединения шланга не заменяйте турбонагнетатель, а проверьте и отремонтируйте фланец или шланг.
Подробное описание диагностики в связи с утечками масла и белым дымом.

Для моделей с каталитическим нейтрализатором окислительного типа: Нажмите здесь Click here

Для DPF: Нажмите здесь Click here

ЧЕРНЫЙ ДЫМ

Неисправности делятся на 2 типа, как показано ниже.

Описание
Неисправность	Основная неисправность
Недостаточный объем воздуха на впуске	Недостаточный массовый расход воздуха из-за, например, слишком низкого давления наддува, в результате чего объем впрыска топлива получается чрезмерным по отношению к массовому расходу воздуха.
Чрезмерный объем впрыска топлива	Чрезмерный объем впрыска или неправильная синхронизация впрыска из-за неисправности топливной системы

Основные узлы, связанные с черным дымом

Предположительно неисправный узел	Основная неисправность
Турбонагнетатель в сборе	Чрезмерно низкое давление наддува
Система забора воздуха	Утечка между турбонагнетателем и впускным коллектором
Топливная система	Чрезмерный объем впрыска топлива Неправильные моменты впрыска топлива
Клапан РОГ	Заедает или не закрывается полностью
Дроссельная заслонка дизельного двигателя	Заедает или не перемещается плавно

Tech Tips

Выше перечислены лишь основные узлы. Указаны не все детали, которые могут иметь отношение к черному дыму. Подробное описание диагностики в связи с черным дымом.

Для моделей с каталитическим нейтрализатором окислительного типа: Нажмите здесь Click here

Для DPF: Нажмите здесь Click here

Связь турбонагнетателя с черным дымом

Если давление наддува ниже номинального вследствие неисправности турбонагнетателя, черный дым может появляться из-за недостаточного массового расхода воздуха. Однако ненормально низкое давление наддува может быть обусловлено неисправностями различных узлов, например, впускных трубопроводов, клапана РОГ и т.д. Поэтому не предполагайте сразу, что турбонагнетатель является причиной низкого давления наддува, а проверьте все узлы, которые могут иметь отношение к слишком низкому давлению наддува. Узлы и детали, связанные с ненормальным давлением наддува, перечислены в таблице (нажмите Click here). Для упрощения и повышения эффективности диагностики в первую очередь обратитесь к таблице.

НЕДОСТАТОЧНАЯ МОЩНОСТЬ ИЛИ ПРОВАЛ В РАБОТЕ ДВИГАТЕЛЯ

Неисправности делятся на 2 типа, как показано ниже.

Описание
Неисправность	Основная неисправность
Недостаточный объем воздуха на впуске	Недостаточный массовый расход воздуха из-за, например, слишком низкого давления наддува, в результате чего объем впрыска топлива ограничивается.
Ненормальный объем впрыска топлива	Неправильный объем впрыска или неправильная синхронизация впрыска вследствие неисправности топливной системы.

Основные узлы, связанные с недостаточной мощностью и провалом в работе двигателя

Предположительно неисправный узел	Основная неисправность
Турбонагнетатель в сборе	Ненормальное давление наддува VN не перемещается плавно
Система забора воздуха	Утечка между турбонагнетателем и впускным коллектором Засорение или блокировка впускного трубопровода
Топливная система	Ненормальный объем впрыска топлива Неправильные моменты впрыска топлива
Клапан РОГ	Заедает или не закрывается полностью
Дроссельная заслонка дизельного двигателя	Заедает или не перемещается плавно
Система выпуска отработавших газов	Засорение выпускного трубопровода

Tech Tips

Выше перечислены лишь основные узлы. Указаны не все детали, которые могут иметь отношение к недостаточной мощности и провалу в работе двигателя. Подробное описание диагностики в связи с недостаточной мощностью и провалом в работе двигателя.

Для моделей с каталитическим нейтрализатором окислительного типа: Нажмите здесь Click here

Для DPF: Нажмите здесь Click here
Если очевидное отклонение от нормы (недостаток мощности) не удалось воспроизвести, проведите испытания другого автомобиля той же модели и с тем же двигателем и сравните состояния и рабочие характеристики двигателей. В случае отсутствия большой разницы в рабочих характеристиках двигателей объясните клиенту, что отмеченная им недостаточная мощность двигателя не является отклонением от нормы.

Связь турбонагнетателя с ненормальным давлением наддува

Если давление наддува ниже номинального из-за неисправности турбонагнетателя, недостаток мощности мог возникнуть из-за нехватки воздуха на впуске. Однако ненормальное давление наддува может быть обусловлено неисправностями различных узлов, например, впускных трубопроводов, клапана РОГ и т.д. Поэтому не решайте сразу, что турбонагнетатель является причиной ненормального давления наддува, а проверьте все узлы, которые могут иметь отношение к неправильному давлению наддува. Узлы и детали, связанные с ненормальным давлением наддува, перечислены в таблице (нажмите Click here). Для упрощения и повышения эффективности диагностики в первую очередь обратитесь к таблице.

MIL ВКЛЮЧАЕТСЯ

Если выводится DTC, связанный с неисправностью турбонагнетателя, обратитесь к разделу диагностики по данному DTC.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ПРИНЦИПА РАБОТЫ И КОНСТРУКЦИИ ТУРБОНАГНЕТАТЕЛЯ

Турбонагнетатель подает большой объем воздуха в цилиндры, используя энергию отработавших газов посредством турбины, установленной на одной оси с компрессором.

Принцип турбонаддува

Давление наддува пропорционально частоте вращения турбонагнетателя, так как воздух на впуске ускоряется центробежной силой, создаваемой вращением компрессора. Повышенная кинетическая энергия, т.е. скорость воздуха на впуске, преобразуется в энергию давления диффузором, который находится вокруг выпуска крыльчатки компрессора. Компрессор приводится в действие турбиной, установленной соосно с валом турбины. Турбина приводится в движение энергией отработавших газов. Поэтому, когда турбонагнетатель повышает давление воздуха на впуске, в цилиндры подается больший объем воздуха, и впрыскивается больше топлива. В результате выхлопные газы приобретают больше энергии, и давление наддува турбонагнетателя возрастает.

*1	Компрессор	*2	Ротор
*3	Воздушный фильтр в сборе	*4	Выпускной коллектор
*5	Промежуточный охладитель в сборе	*6	Впускной коллектор
*7	Диффузор	-	-
*a	См. УКАЗАНИЕ ниже	*b	Поток впускаемого воздуха

Tech Tips

*a: Если энергия отработавших газов недостаточна, турбонагнетатель не может создавать требуемое давление наддува, даже когда он исправен.
Учитывая, что турбонагнетатель приводится в движение энергией отработавших газов, при отсутствии достаточного объема отработавших газов вследствие ненормального объема впрыска и прочих причин необходимое давление наддува не будет создаваться, даже когда турбонагнетатель исправен. Поэтому при ненормально низком давлении наддува для упрощения и повышения эффективности ремонта следует проверить все имеющие к этому отношение узлы и детали в соответствии с надлежащим порядком диагностики.

Регулирование давления наддува

Величина энергии, которую турбина может получать от отработавших газов, пропорциональна степени расширения, определяемой как отношение давления отработавших газов на впуске турбины к давлению на выпуске турбины. Для регулирования давления наддува служит регулируемое сопло (VN), установленное непосредственно перед рабочим колесом турбины и изменяющее степень расширения. Если VN закрыто, зазор между соседними лопатками сужается, и повышается давление отработавших газов на входе турбины, а, следовательно, и степень расширения. Поэтому при закрывании VN турбина получает больше энергии, и частота ее вращения и давление наддува повышаются. С другой стороны, при открывании регулируемого сопла (VN) давление отработавших газов на впуске турбины падает, и частота ее вращения и давление наддува снижаются.

Сопло VN приводится в действие пневматическим приводом. При создании разрежения в пневматическом приводе приводной стержень перемещается, закрывая сопло VN и увеличить давление наддува. Если разрежение перестает действовать на привод, регулируемое сопло открывается и давление нагнетания уменьшается.

*1	VN (регулируемое сопло)	*2	Колесо турбины
*3	Узкий зазор	*4	Широкий зазор
*a	VN в закрытом состоянии	*b	VN в открытом состоянии
*c	Поток отработавших газов	-	-

Tech Tips

Если сопло VN заклинивает в открытом положении, получить необходимое давление наддува будет невозможно. Если сопло VN заклинивает в закрытом положении, чрезмерное давление наддува окажется чрезмерным.
Если шланг привода отсоединен, VN остается в полностью открытом положении, скорость турбонагнетателя не увеличивается и давление наддува не нагнетается. С помощью данного свойства турбонагнетателя можно отличить шум турбонагнетателя от других шумов.

Механическая конструкция турбонагнетателя

*1	Привод VN (пневматический привод)	*2	Приводная тяга VN
*3	VN (регулируемое сопло)	*4	Радиально-упорный подшипник
*5	Входной масляный канал	*6	Упорный подшипник
*7	Уплотнительное кольцо со стороны компрессора	*8	Колесо турбины
*9	Корпус турбины	*10	Крыльчатка компрессора
*11	Кожух компрессора	*12	Вал турбины
*13	Слив масла	*14	Корпус подшипника
*15	Уплотнительное кольцо со стороны турбины	-	-
*a	См. УКАЗАНИЕ ниже	*b	См. УКАЗАНИЕ ниже
*c	См. УКАЗАНИЕ ниже	-	-
	Поток отработавших газов		Поток воздуха на впуске

Tech Tips

На рисунке приведен пример.
*a: Зазоры между радиальным подшипником и упорным подшипником составляют порядка 100 мкм, и для точного измерения этих зазоров следует соблюдать соответствующий порядок действий и использовать точные инструменты.
*b: Воздух на впуске содержит некоторое количество масляного тумана из газа PCV. Поэтому определенное количество масла на впуске компрессора является нормальным и не свидетельствует об утечке масла.
*c: В качестве кольцевых уплотнений используются разрезные кольца, которые, подобно поршневым кольцам, имеют зазор. Поэтому сами по себе уплотнительные кольца не обеспечивают полной герметизации. Герметизация масла обеспечивается за счет давления наддува в кожухе компрессора и давления отработавших газов в корпусе турбины. Эти давления предотвращают вытекание масла из корпуса подшипника через зазор кольцевых уплотнений. Поэтому при наклоне вала турбины относительно горизонтали масло может вытекать через зазор кольцевого уплотнения. Это не является утечкой масла вследствие неисправности кольцевого уплотнения.

ВЫПУСКНОЙ КОЛЛЕКТОР С ТУРБОНАГНЕТАТЕЛЕМ ОПИСАНИЕ СИСТЕМЫ