Особенности диагностики турбированных двигателей: как понять, что турбина выходит из строя

Наддув обеспечивает подачу воздуха в цилиндры под избыточным давлением. На автомобилях используются турбины с приводом от потока отработавших газов. Приводные механические компрессоры применялись редко и к настоящему времени на новых двигателях не ставятся. Наддув вплоть до 90-х гг. прошлого века был характерен для дизелей, а затем стал использоваться и на бензиновых двигателях, позволив сократить рабочий объем цилиндров в 1,5-2 раза. При этом в определенных режимах работы бензиновые двигатели с турбиной экономичнее атмосферных.

Турбина состоит из горячей и холодной частей — отработавшие газы подаются на турбинное колесо ротора, одновременно вращая колесо компрессора. В конструкции предусматривается клапан (байпас) для сброса давления при закрытии дроссельной заслонки, регулятор вестгейт для поддержки давления, а также клапан блоу-офф для сброса избыточного давления. Сжатый воздух практически всегда проходит через теплообменник (интеркулер) для охлаждения перед подачей в цилиндры. Ротор раскручивается до высоких оборотов, поэтому турбина всегда подключается к системе смазки двигателя.

Неисправности системы наддува проявляются как повышенный расход масла, которое затем подается вместе с воздухом в цилиндры. При стабильных оборотах сизый дым в выхлопе может отсутствовать, появляясь лишь при ускорении. Воздух подается в интеркулер и в цилиндры по каналам, утрата герметичности приводит к появлению шума и обогащению смеси.

Датчик расхода воздуха не учитывает потери, избыточное топливо сгорает с образованием черного дыма. При повышенном расходе масла оно просачивается через щели воздуховодов и на образует характерные пятна. При этом владелец автомобиля обращает внимание на быстрое снижение уровня масла.

При сильном износе не исключен контакт турбинного или компрессорного колеса о корпус. В этом случае водитель услышит характерный скрежет, меняющий тональность в зависимости от положения педали газа. Как правило, в этом случае турбина быстро выходит из строя – лопатки ломаются и окончательно заклинивают ротор.

Первым методом проверки является прослушивание работы турбины после холодного старта. Процедуру лучше проводить после ночной стоянки. В холодном состоянии зазоры максимальны, а по мере прогрева могут прийти в нормальное состояние. Появление звука от турбины указывает на наличие проблем и необходимость детальной диагностики агрегата. Если речь идет о покупке автомобиля, то шум от турбины является прекрасным поводом для торга.

Второй способ проверки – тестовая поездка. Двигатель с турбиной очень хорошо ускоряет автомобиль практически с оборотов холостого хода. Допускается небольшой провал в самом начале движения, связанный с потерями времени на раскрутку ротора турбины. Важно знать поведение автомобиля при полностью исправной системе наддува и сравнивать его с текущей картиной. Иногда при проверке может включаться или мигать лампа Check Engine, что является важным фактом для понимания состояния двигателя.

Оценивать состояние стенок внутри двигателя через маслоналивную горловину не имеет большого смысла. Следы нагара и сажи будут при сильном износе турбины и длительной эксплуатации неисправного двигателя – плохой уход скажется на автомобиле в целом. Точно также нет смысла расспрашивать владельца о расходе масла – вероятность получения правдивой информации минимальна.

Наличие следов масла на корпусе турбины не является приговором, замасливание нередко появляется при пробегах до 50 тыс. км. Гораздо более важную информацию можно получить при снятии напорного воздуховода. Если внутри имеется большое количество масла, то состояние турбины далеко не идеальное. Важно отметить, что турбина сможет прослужить в таком состоянии достаточно долго, но придется регулярно контролировать уровень и подливать масло.

Конструкция подшипников и ротора турбины такова, что узел сохраняет работоспособность даже при сильном износе. При этом двигатель будет расходовать много масла, которое просто пойдет в цилиндры вместе с воздухом. При сильном износе турбинное и компрессорное колесо могут начать цеплять за стенки корпуса, издавая шум. При осмотре на стенках возле лопастей и на самих лопастях будут видны следы износа.

Большинство страхов владельцев или покупателей машин с двигателями, оснащенными наддувом, связано со сложностью восстановления узла. При этом совершенно не учитывается возможность капитального ремонта турбины в специализированном сервисе. Стоимость работ определяется конструкцией турбины, но всегда окажется ниже цены нового узла. Покупка турбины от альтернативного производителя позволяет снизить затраты, хотя качество изделий всегда уступает оригиналам.

Ресурс турбины при соблюдении регламента обслуживания двигателя и отсутствии дефектов составляет до 150 тыс. км для бензиновых двигателей и доходит до 300 тыс. км для дизелей. На большинстве двигателей с турбиной имеется датчик давления наддува, при падении которого фиксируется ошибка. Снижение производительности и давления являются одними из основных симптомов грядущей поломки турбины, которая к этому моменту уже некоторое время будет расходовать масло.

Основной причиной выхода из строя турбины является износ подшипников скольжения из-за недостатка или низкого качества моторного масла. Перегрев и низкое качество масла ведут к образованию кокса на подшипниках, работающих при повышенной температуре. Эффект особенно выражен после остановки двигателя сразу после поездки, когда температура турбины максимальна. Прекращение циркуляции масла и антифриза приводит к образованию нагара или кокса. Такая же проблема возможна при длительной работе турбины на максимальных оборотах.

Падение давления масла из-за износа двигателя или проблем с насосом приводит к ускоренному выходу из строя турбины. Также виновником износа подшипников турбины является повышенное давление картерных газов – следствие износа поршневой группы или системы вентиляции. Иногда турбина страдает из-за неисправности клапана байпаса, использования кастомных прошивок с повышением давления и частоты вращения ротора турбины.

Таким образом, поломка турбины в большинстве случаев является следствием проблем с двигателем. Восстановление только турбины с использованием неоригинального картриджа даст временный эффект. Необходима комплексная диагностика и дефектовка двигателя, правда ремонт в этом случае будет далеко не бюджетным. Восстановление турбины возможно только в условиях специализированного сервиса, оснащенного оборудованием для балансировки ротора, способного раскручиваться в пиковом режиме до 150-200 тыс. оборотов в минуту.

Турбина очень требовательна к качеству и давлению масла, при недостаточной смазке из-за падения уровня наблюдается ускоренный износ подшипников ротора. Также важно использовать масло с вязкостью и допусками, соответствующими заводским требованиям. Рекомендуемый интервал замены масла через 15 тыс. км, типичный для большинства европейских марок, может стать одной из причин выхода турбины из строя вследствие деградации масла.

Целесообразно менять масло через 8-10 тыс. км, ориентируясь на пробег двигателя в часах и ресурс масла. Например, синтетические масла в подавляющем большинстве имеют ресурс около 250 часов, при средней скорости 30 км/ч замена требуется через 7-7,5 тыс. км. При появлении первых признаков неисправности турбины лучше обратиться в сервис – ремонт на ранних стадиях всегда обойдется дешевле.

Двигатели старого образца после поездки нельзя сразу глушить, нужно дать поработать мотору несколько минут в режиме холостого хода для охлаждения турбины и снижения риска образования нагара от масла на подшипниках и валу ротора. По этой причине владельцы нередко устанавливают турботаймер, поддерживающий работу двигателя на протяжении 3-4 минуть после выключения зажигания. Современные двигатели оснащены помпой с приводом от электрического двигателя, обеспечивающей циркуляцию антифриза после глушения мотора на протяжении нескольких минут.

Ресурс турбины зависит от конструкции двигателя и примерно сопоставим с долговечностью поршневой группы. Турбина практически всегда выходит из строя вследствие появления проблем с двигателем, поэтому диагностика должна носить комплексный характер. Восстановление только турбины без ремонта поршневой группы или масляной системы двигателя дает только временный эффект и является пустой тратой денег.