Fórum - Detail zprávy / Odpověď


2016-08-10 18:29:53 Turbodmychadla

......... pokračovaní

Píská a „netlačí“

Že s turbodmychadlem není něco v pořádku, prozradí také zvýšený hluk. Typické „pískání“ turba při zátěži je toho pro motoristickou veřejnost neklamným důkazem. Pravdou je, že typický pískavý zvuk, dobře známý nejen mnohým uživatelům více ojetých Volkswagenů s motory TDI, sice může ukazovat na závadu na turbodmychadle, nicméně příčinou může být zrovna tak i něco jiného. Pískání u turbodmychadla má obvykle příčinu ve vzniku nevývažku. Vzhledem k vysokým otáčkám, řádově až 150 000 za minutu, se i sebemenší odchylka od přesného vyvážení rotoru projeví.

Pokud je ovšem uvedený zvukový projev motoru doprovázený pocitovým poklesem výkonu, může se skutečně jednat o dílčí poškození některé z částí turbodmychadla. Nejčastěji jde o uhnutou lopatku dmychadla, případně jiné poškození dmychadlového kola. To může mít více příčin. S opotřebením ložisek, o němž píšeme výše, souvisí většinou kontakt dmychadlového kola s vnitřní plochou skříně, o níž se lopatka vlastně tře, takže dochází k jejímu postupnému úbytku.

Jinou příčinou je vnik cizího tělesa, třeba z důvodu špatně těsnícího sacího filtru. To se stává, zejména pokud jeho obroučka dobře netěsní ve filtr boxu (krabici, v níž je sací filtr uložen). Firma SPECIAL TURBO ovšem zaznamenala i případy, kdy vniknuté cizí těleso byla vytočená utahovací matice na rotoru.

Zajímavou příčinou poškození dmychadlového kola je lom konce lopatky vlivem koroze. Zmíněný typ poškození je častý u vozidel s přeplňovanými motory, které jezdí ve slaném prostředí. Typické v přímořských státech. U nás se tento typ poškození vyskytuje u strojů (vozidel) pracujících v důlním průmyslu.

Nedbalost i „fyzikální jevy“

U turbodmychadel při jejich provozu ale nedochází pouze k poškození lopatek dmychadlového kola, nýbrž i k destrukci lopatek turbínového kola. I tady může být původcem problému vstup cizího tělesa. Je to však méně pravděpodobné, než v případě dmychadlových kol. Přesto se podle zkušeností firmy SPECIAL TURBO už takové případy staly.

Třeba když mechanik při montáži turbodmychadla zapomněl ve sběrném potrubí některou ze součástek. Stačí šroub či matice. Jestliže ve sběrném potrubí někdo něco zapomene, proběhne to motorem a poškodí již například ventil, píst atd. Šroub nebo matice se následně dostanou do turbodmychadla již v úplně jiném stavu – tedy, jestli se tam vůbec dostanou…

Dále mohou destrukci turbínového kola způsobit různé úlomky, od ventilů až po částice z poškozené turbínové skříně. Téměř výhradně se stává u turbodmychadel pracujících na hranici životnosti. A pak jsou tu ještě úlomky ze sběrného potrubí. V extrému to mohou být částice z vysypaného (uvolněného) jádra katalyzátoru. Ten je sice umístěn až za turbodmychadlem, nicméně vlivem recirkulace spalin se přes otevřený EGR ventil mohou úlomky dostat zpět do motoru a následně výfukovými ventily do turbodmychadla. Ventil EGR se otevírá pouze v režimu nízkého zatížení, při němž současně výrazně poklesne tlak v sacím potrubí. Vinou toho se úlomky mohou pohybovat proti pohybu výfukových spalin.

Podobně jako u dmychadla může i u turbínového kola dojít k destrukci z důvodu otěru jeho lopatek o vnitřní plochu skříně. Důvodem je opět zvětšená vůle v radiálním ložisku.

Zvláštní případ destrukce představuje takzvaná vibrační únava. Při ní obvykle dochází k lomu lopatky a příčinou je vada odlitku nebo únava materiálu případně přetočení turbodmychadla, často vinou závady na regulaci plnicího tlaku. Zvláštní případ představují v tomto případě turbodmychadla s proměnnou geometrií rozváděcích lopatek statoru turbíny, takzvané typy VNT nebo VGT. U nich je příčinou závady změna pásma rezonance (frekvence vlastních kmitů) lopatek rozváděcího ústrojí. Toto je poměrně častý případ padající na vrub neodborné opravě.

Lopatky turbíny může poškodit ještě takzvaná „horká koroze“. K ní dochází zejména u materiálu, který přichází pravidelně do kontaktu se spalinami z různých paliv. Obvykle se to stává těm, kteří střídavě svůj vůz provozují na benzin, LPG či E85.

Když regulace nereguluje

Za špatnou funkci turbodmychadla ovšem mnohdy nemůže turbodmychadlo jako takové, nýbrž jeho pomocná zařízení. Tím nejvýznamnějším je regulace, respektive systém omezující plnicí tlak. U turbodmychadel VNT (VGT) je dobře známé zatuhávání mechanismu pohyblivých lopatek. Často to bývá přisuzováno nevhodnému užívání vozu. Pokud totiž řidič jezdí většinu času jen v nízkých otáčkách, nedonutí regulaci omezovat plnicí tlak a mechanismus regulace (v tomto případě lopatky) se nehýbe a tudíž zatuhne v určité poloze. Příčinou je také fakt, že v nízkých otáčkách motor produkuje více sazí, což vede k zakarbonování mechanismu lopatek. Současné pružné přeplňované motory navíc řidiče ani nenutí agregát vytáčet. Proč, když potřebná dynamika je k dispozici už v nízkých otáčkách?

Důvodem, proč mechanismus lopatek zatuhne, bývá také koroze, případně spalování oleje, který je mastný a jeho usazeniny doslova zalepují čepy lopatek. Pravidelně lopatky zatuhávají i těm, kteří často jezdí na krátké vzdálenosti. Rovněž příliš nesvědčí spalování nafty s přísadou bioložky. Odborníci ze SPECIAL TURBO doporučují jezdit tak, aby motor alespoň jednou týdně pracoval po dobu nejméně půl hodiny při otáčkách zhruba 3000 za minutu.

U turbodmychadel, používajících k regulaci plnicí tlaku a tedy otáček rotoru jak obtokový kanál (wastegate) tak i proměnnou geometrií (VGT/VNT), může být příčinou závady na regulaci jednak taktovací ventil, který řídí podtlak v pneumatickém (akčním) ovládacím členu, a také samotný pneumatický aktuátor. U něho může třeba prasknout membrána (méně obvyklé) a také podléhá korozi.

Dnes je regulace plnicího tlaku stále častěji svěřována krokovému servomotoru. Je to přesnější a rychlejší. Ten buď přímo ovládá klapku obtoku, nebo „tahá“ za ovládací člen mechanismu lopatek proměnné geometrie. Problém je jeho poloha. Je totiž umístěn na skříni turbodmychadla a i přes snahu jej maximálně tepelně odstínit je to právě vysoká teplota panující v okolí turbodmychadla, která je pro něj mnohdy hrobem. A pak jsou tu různé snímače, od plnicího tlaku, polohy pneumatického aktuátoru, až po snímač klepání u zážehového motoru.

Někdy příště se podíváme na některé konkrétní závady turbodmychadel a hlavně se zaměříme na technologii oprav turbodmychadel.

Jak je to s chlazením turbodmychadel

U některých zážehových motorů je ložiskový uzel (skříň) turbodmychadel opatřený kanály pro chladicí kapalinu a tedy zařazený do okruhu chlazení motoru. Příkladem může být třeba motor TSI VW/Audi EA888 či starší přeplňovaný dvoulitr TFSI EA113, známý třeba z před modernizačního VW Scirocco R či VW Golfu GTI Mk5 do roku 2009. Chlazení ložisek využívá také motor PSA 1.6 THP (řada EP6DT a její deriváty) či dokonce nový tříválec PSA 1.2 PureTech Turbo (řada EB2DT).

To ale není vše. Uvedené pohonné jednotky mají navíc systém dochlazování ložisek turbodmychadla po vypnutí motoru. K tomu slouží malé pomocné elektrické čerpadlo, jehož zásluhou chladicí kapalina cirkuluje v okruhu chlazení turbodmychadla přes motor a termostat.

Technika dochlazování turbodmychadla po odstavení motoru není ničím novým. Už v roce 1985 ji zavedlo Porsche u velkého přeplňovaného čtyřválce typu 944 Turbo. V roce 1989 to použil Lotus na motoru Isuzu 1.6 Turbo pro svůj neúspěšný roadster s předním pohonem Elan M100.

Trochu jiné to je u přeplňovaných vznětových motorů. Tady je chlazení ložisek vcelku raritní, zřejmě z důvodu nižší teploty spalin u dieselů. Najdete jej třeba na motoru Renault 2.0 dCi (řada M9R) ovšem bez dochlazování po vypnutí motoru.

Jak asi tušíte, současná móda stop-start systémů turbodmychadlům rozhodně neprospívá. Máme vyzkoušeno, že i pokud s autem jedete rychle, tak po zastavení při aktivovaném stop-startu systému se motor vypne. V tu chvíli prudce roste teplota v ložiskové skříni. Následky toho popisujeme výše.

Firma Porsche kdysi v souvislosti s uvedením typu 944 Turbo v roce 1985 publikovala zajímavý graf závislosti teploty v ložiskovém uzlu (osa y) na čase od okamžiku vypnutí motoru (osa x). A čísla to jsou dodnes zajímavá, ostatně posuďte sami. Jako referenční byly v tomto případě použity otáčky motoru 6000 za minutu. U nechlazeného turbodmychadla činila teplota při chodu motoru v daném místě téměř 200 stupňů, u vodou chlazeného to bylo asi 175 stupňů. Po 120 sekundách od vypnutí motoru klesla teplota v ložiskovém uzlu u turbodmychadla s dochlazováním na 140 stupňů . Naopak u systému bez chlazení vodou byla v daném čase teplota 275 stupňů Celsia. A dále rostla, když svého vrcholu asi 280 stupňů dosáhla ve 180. sekundě od vypnutí motoru. Naopak u typu s dochlazováním teplota ložiskového uzlu od vypnutí motoru neustále plynule klesala. Závěr nechť si udělá každý ze čtenářů sám…

zdroj: auto.cz




Zpět do Diskuze (Fórum): Turbodmychadla

Pouze pro online zalogované

Musíš se nejprve zalogovat pod svým uživatelským jménem (případně zdarma zaregistrovat, nejste-li ještě členem klubu).


Registrace nového uživatele
Login (Přihlášení)