Analiza uzroka kvara turbokompresora

 

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

 

Ulazak stranog tijela sa filtera za vazduh


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

 

Prije ponovne ugradnje turbokompresora potrebno je pronaći odakle je turbokompresor uvukao strano tijelo i eliminisati mogućnost ponavljanja iste neželjene pojave,a to znači prekontrolisati i isprati crijeva usisne grane, provjeriti i po potrebi zamijeniti šelne na crijevima i zamijeniti filter za vazduh, u protivnom ponovo će doći do istog kvara.

Ulazak stranog tijela sa motora

 

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

 

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

 

 

 

Blokada motorne kočnice / katalizatora

 

Demontažom turbokompresora utvrđeno je oštećenje karakteristično za pojavu djelimičnog ili potpunog začepljenja cijevi za odvod izduvnih gasova (auspuha). Djelimično ili potpuno začepljenje cijevi stvara veliki pritisak izduvnih gasova u turbinskom kućištu, i pošto izduvni gasovi ne mogu nesmetano da otiču iz motora, guraju rotor turbokompresora naprijed, ka kompresorskoj strani. Na čeonoj strani turbinskog kola vide se tragovi nedozvoljenog habanja turbinskog kola o zaštitnik plamena, pa turbokopresor propušta ulje. Sve ovo prouzrokuje gubitak snage motora i potrošnju ulja, bijeli ili plavi dim na auspuhu. Uzrok kvara je neispravna (blokirana) motorna kočnica (neispravan cilindar kočnice ili je zapekla osovina leptira motorne kočnice), ili je neko strano tijelo blokiralo auspuh.
 
Prije ponovne ugradnje turbokompresora mora se otkloniti uzrok kvara, a to je u ovom slučaju motorna kočnica i prekontrolisati cijevi auspuha.

 

 

 

Začepljenje katalizatora

 

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

 

 

 

Pritisak ulja u karteru motora

 

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

 

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

 

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

 

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

 

 

 

Prljavo ulje

 

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

 

 

 

Prljavo ulje nakon izvršenog generalnog remonta motora

 

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

 

 

 

Prekid podmazivanja

 

Demontažom centralnog sklopa turbokompresora utvđeno je oštećenje kliznih površina ležajeva i osovine sa turbinskim kolom. Pored tragova habanja karakteristična je i promjena boje osovine na mjestu habanja. Loše podmazivanje ili prekid podmazivanja turba prouzrokuje rapidno habanje i povećanje zazora između ležajeva i osovine. Vremenom dolazi do pojave debalansa rotogrupe, habanja zaptivnih karika, pa turbo troši ulje. Kao posljedica tog debalansa rotora i oštećenja lopatica radnih kola, motor gubi snagu, a na auspuhu se pojavljuje plavi ili crn dim. Često ovaj kvar izaziva lom rotora turbokompresora. Do prekida podmazivanja može doći usled začepljenja kanala za podmazivanje krupnim opiljcima u ulju, diht masom ili usljed kvara na motoru.
 
Prije ponovne ugradnje turba moraju se provjeriti crijeva za dovod ulja, zamijeniti ulje i filter za ulje i izvršiti ispiranje kartera motora, u protivnom ponovo će doći do istog kvara.

 

 

 

Obrtanje rotora iznad dozvoljenog broja obrtaja

 

Demontažom i pregledom dijelova turbokompresora, utvrđeno je da je do kvara turbokompresora došlo usljed okretanja rotora turbokompresora iznad dozvoljenog broja obrtaja. Kod starijih tipova turbokompresora koji nemaju VSG ventil, do kvara ovog tipa dolazi usljed poremećaja u sistemu sagorevanja goriva i tada se javlja veći pritisak i temperatura izduvnih gasova od predviđenog. Pri visokim brojevima obrtaja rotora u materijalu rotora javljaju se unutrašnja naprezanja koja prouzrokuju lomljenje lopatica rotora, ležajevi u turbokompresoru ne mogu da izdrže tolika opterećenja i često dolazi do pucanja radnih kola rotora turbokompresora. Turbokompresori koji poseduju VSG ventil, predviđeni su da rade pri većim brojevima obrtaja nego prethodno pomenuti. Uloga VSG ventila je da kada pritisak izduvnih gasova u turbokompresoru dostigne kritičnu, najviše dozvoljenu vrednost, preusmeri izduvne gasove izvan zone okretanja rotora i na taj način smanji broj obrtaja rotora turbokompresora.
 
Kod novije generacije turbokompresora koji posjeduju varijabilnu geometriju pored pomenute uloge VSG/elektromagnetni ventil reguliše i količinu i pritisak izduvnih gasova u toku rada turbokompresora. U slučajevima kada je VSG ventil oštećen ili kada se vrši nestručno podešavanje VSG ventila, dolazi do toga da se se rotor tubokompresora okreće većim brojem obrtaja od maksimalno dozvoljenog. Motor troši ulje i gubi snagu, a turbokompresor u radu ima piskav zvuk. Često dolazi i do loma rotora turbokompresora usled unutrašnjih opterećenja. Kod turbokompresora sa varijabilnom geometrijom dolazi do oštećenja rotora, varijabilne geometrije i centralnog kućišta turbokompresora, pa je jedino rešenje zamjena postojećeg novim turbokompresorom.

 

 

 

Visoka temperatura izduvnih gasova

 

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