A turbófeltöltők meghibásodásai

Turbófeltöltő

A turbófeltöltő egy viszonylag egyszerű, de nagy pontossággal tervezett és kivitelezett berendezés. Ennek oka az üzemelési körülmények, amelyek rendkívül szélsőségesek, a forgórész magas fordulatszámától kezdve (amely meghaladja a 200 ezer fordulat/percet), a gyakran változó dinamikus terhelésen keresztül, a meghajtó égéstermékek magas hőmérsékletéig (a szikra gyújtású motorban eléri az 1000 ^oC-ot). A turbófeltöltők gyártásához használt anyagok kiválasztása a körülmények figyelembe vételével különösen nehéz feladat.

Míg a Diesel-motoroknál előszeretettel alkalmazzák a számos előnyt nyújtó változó geometriájú turbinával szerelt turbófeltöltőt, addig a szikragyújtású motorok esetén ezeket egyáltalán nem használják. A kipufogó gázoknak a Diesel-motorokhoz viszonyítva magasabb hőmérséklete gondot okoz a kipufogógázokat irányító rendszer elemeinek megfelelő illesztése, valamint a szabad mozgásuk biztosítása. Kivétel a szabály alól a Porsche 911 motorjába épített KKK turbófeltöltő, amelyben az űriparból származó, drága anyagokat alkalmaztak.

Meghibásodások

A jól üzemeltetett turbófeltöltő, amelynek megfelelő üzemi körülményeket biztosítanak, nem okoz gondot a gépkocsi használójának. Az idő előtti meghibásodását általában külső tényezők okozhatják. A veszélyeztető tényezők mindenekelőtt a motornak azokban a részegységeiben bujkálnak, amelyek közvetlenül együttműködnek a turbófeltöltővel. Ezek a légbeszívó és a kipufogó, valamint a kenési rendszer.

A turbófeltöltő lapátjainak sérülése

Ezeket a sérüléseket azok a turbófeltöltő nagy sebességgel forgó lapátjaiba ütköző szennyeződésszemcsék okozzák, amelyek bekerültek a motor légbeszívó rendszerébe. A szennyeződés méreteitől és keménységétől függően a turbófeltöltő lapátjai különféle módokon sérülhetnek (letörik egy darab anyag, elgörbülnek a lapátok) (1.-3. ábra). A forgórész ilyen nagy fordulatszámánál még az olyan kis szemcsék is, mint p. egy homokszem, igen komoly veszélyt jelentenek a turbófeltöltőre. A turbófeltöltő lapátjainak sérülése következtében megszűnik a forgórész megfelelő kiegyensúlyozottsága, aminek következtében növekszik a forgórész játéka, és ez az egész berendezés komoly sérüléséhez vezet. Az ilyen típusú veszély csökkentése érdekében mindenek előtt rendszeresen cserélni kell légszűrő betétjét (neves gyártók szűrőit kell használni). A csere alkalmával ügyelni kell arra, hogy a szűrőbe lerakódott szennyeződések, vagy a szűrő házának darabjai ne jussanak be a motor szívórendszerébe. Ellenőrizni kell a légbeszívó rendszer tömítettségét és tisztaságát is.

 
1. ábra

2. ábra

3. ábra

A turbinalapátok sérülései

Leggyakrabban a motornak a kipufogógázba bekerülő elemei okozzák a turbinalapátok sérüléseit. Ezek lehetnek a szelepek, az izzító gyertyák, a dugattyúk illetve a gyűrűk darabkái, de lehetnek az égéskamrából leváló lerakódások, vagy a kipufogó kollektorából származó rozsdaszemcsék. Jellemző ebben az esetben a turbinalapátok mechanikus sérülése azon a helyen, ahol a kipufogógázok elhagyják a motor kipufogó kollektorát (4. kép).

4. ábra

A turbinalapátok sérülhetnek a túl magas hőmérséklet, vagy a kipufogógázok túl nagy nyomása miatt is. Az üzemanyag-adagoló rendszer beállításába történő beavatkozás, vagy annak nem megfelelő működése, az üzemanyag égésének a kipufogás ütemébe beleérő folyamata, a szeleprendszer sérülése vagy helytelen beállítása miatt a nyomás túlzottan megnövekszik, vagy túlzottan forró kipufogógázok jutnak a turbinalapátokra. Ez a forgórész magas fordulatszáma miatt deformálódáshoz vagy egy vagy több turbinalapátból darabkák leválásához vezet (5. kép) A turbina említett sérülései miatt (hasonlóan, mint a feltöltő esetében) a forgórész megfelelő kiegyensúlyozottsága megszűnik, ami végül a turbófeltöltő komoly meghibásodásához vezet.

5. ábra

A turbófeltöltő tengelyének sérülése

Az olaj kenési tulajdonságai romlásának, a kenőrendszerben az olajnyomás csökkenésének következménye, vagy annak, hogy az olaj nem jut el a turbófeltöltő csapágyához. Az olaj kenési tulajdonságai romlásának okai az alacsony minőségű olaj és olajszűrő, túl ritka olajcsere, az olaj szennyeződése üzemanyaggal vagy hűtőfolyadékkal. Ez negatívan befolyásolja az olajfilm teherátviteli képességét, vagyis, hogy sikeresen elválassza egymástól az együttműködő elemeket. A tengely elkezd súrlódni a csapágyon, majd megnő a forgórész játéka, ami az egész forgó rendszer tönkremeneteléhez vezet. (6 a. és b. ábra)

6. ábra

Hasonló sérülést okoznak a motorolajban található szilárd szennyeződések. Az elhasználódás vagy meghibásodás következményeként keletkezett fémsorják (ámbár elfordul a motor javítása, pl. a hengerfej csiszolása után is), az olajkoksz vagy kátrány, a tengely és a csapágyak felszínén mély karcolásokat, barázdákat hoznak létre. A csapágy kalibrációjának megszűnése a turbófeltöltő komoly meghibásodásához vezet. (7. ábra)

7. ábra

Az ilyen meghibásodások után, mielőtt beszerelik az új, jó turbófeltöltőt, nyomás alatt ki kell tisztítani a motor kenési rendszerét, és ki kell cserélni az olajat, valamint az olajszűrőt. Ugyanilyen veszélyes a turbófeltöltőre a túl kicsi olajnyomás a kenési rendszerben, vagy az olaj áramlásának pillanatnyi megszakadása. A turbófeltöltő csapágyaiban lévő olajfilm megszakadásának eredményeként ún. szárazon futás jön létre. Ennek hatására megemelkedik az üzemi hőmérséklet a rendszerben, amit elszíneződések, valamint a tengely és a csapágyak felszínének „beégése” jelez. (8. ábra) Ha ilyen okra vezethető vissza a turbófeltöltő meghibásodása, elsősorban ellenőrizni kell a turbófeltöltő csapágyaihoz menő olaj nyomását, valamint az olajat odavezető vezeték állapotát.

8. ábra

Ha átereszti az olajat, el van törve vagy a belső átmérője lecsökkent, feltétlenül ki kell cserélni egy újra. A turbófeltöltő élettartamát befolyásoló negatív tényezők többségét a motor rendszeres karbantartásával és diagnosztizálásával ki lehet küszöbölni. Ezért is figyelmet kell fordítani a turbófeltöltő állapotára, hogy a fenti meghibásodásokat el lehessen kerülni, vagy a hatásukat minimalizálni lehessen. Ha megnövekszik az olaj mennyisége a motor szívó vagy kipufogó rendszerében, a motor nagyon füstöl, vagy a turbófeltöltő nagyon hangosan működik, akkor a motort és a turbófeltöltőt át kell vizsgálni. Így el lehet kerülni a turbófeltöltő komoly és ebből következően költséges meghibásodását, esetleg magáét a motorét is.