Usterki turbosprężarek

Poniższy wykaz usterek został stworzony na bazie naszych doświadczeń nabytych w trakcie regeneracji turbin. Stanowi on jedynie niektóre wybrane przykłady uszkodzeń. Stopień złożenia niektórych usterek jest skomplikowany i wymaga precyzyjnej aparatury pomiarowej w celu prawidłowej weryfikacji. Wykaz należy traktować wyłącznie informacyjnie jako najprostsze przykłady awarii.

Niewystarczające smarowanie

Niedomaganie układu smarowania jest bardzo częstą przyczyną usterek turbin. Zbyt niskie ciśnienie smarowania lub jego chwilowy zanik w sposób destrukcyjny działa na stan łożysk oraz całego zespołu wirującego. Tylko stałe smarowanie olejem o odpowiedniej jakości, wolnym od zanieczyszczeń oraz ustalonym ciśnieniu gwarantuje prawidłową pracę wysokoobrotowych elementów turbosprężarki. Prawidłowo doprowadzony olej silnikowy pełni także ważną funkcję chłodzenia elementów turbosprężarki.


Zniszczenie łożysk


1. Zbyt niskie ciśnienie smarowania, niska jakość oleju lub zawartość ciał obcych w oleju takich jak zabrudzenia, opiłki, spowodowało zarysowanie bieżni łożyska wzdłużnego.

2. Czyste stanowisko montażu turbosprężarek oraz wysokociśnieniowa myjka do czyszczenia końcowego będącego ostatnią fazą przygotowawczą do montażu turbin z użyciem nowych oraz zregenerowanych elementów.

Następstwa zniszczenia łożysk

Zniszczone łożyska silnie przyczyniają się do zwiększenia luzu wirnika oraz braku jego wyrównoważenia. W konsekwencji może dojść do ocierania koła kompresji o muszlę aluminiową lub wirnika turbiny o kolektor żeliwny, a w następstwie wygięcie i wyłamanie wirnika. W skrajnych przypadkach dochodzi do zblokowania wirnika turbosprężarki i pęknięcia koła kompresji, a także pęknięcia innych elementów turbosprężarki jak np. aluminiowa muszla sprężająca.

3. Silnie uszkodzone koło kompresji w wyniku kolizji z aluminiową muszlą sprężającą.

4. W wyniku zwiększenia luzu pomiędzy łożyskami oraz wirnikiem, a także łożyskami, a obudową łożyskowań doszło do uderzenia łopatek wirnika o żeliwny korpus.
Zbyt niskie ciśnienie oleju silnikowego lub niedostateczny wydatek pompy oleju powoduje półpłynne tarcie, zatem tarcie o zwiększonej sile pomiędzy łożyskami, a wirnikiem turbiny. W konsekwencji wirnik obraca się z mniejszą prędkością obrotową, a to z kolei obniża wydajność powietrza sprężanego przez turbosprężarkę oraz znacznie zmniejsza ciśnienie doładowania oraz moc silnika. Nie bez znaczenia jest także wzrost temperatury pracy łożysk i wirnika, który grozi zatarciem tej pary precyzyjnej. Długa eksploatacja turbosprężarki w takim stanie doprowadzi do jej dalej idących usterek włączając zmianę struktury materiału i pęknięcie wirnika turbiny.

5. Strefa przegrzania wirnika turbiny powstała w wyniku niedostatecznego smarowania.

6. Zatarcie łożysk doprowadziło do pęknięcia wirnika turbiny.
Zbyt długie okresy wymiany oleju lub stosowanie nieprawidłowo dobranego oleju oraz wyłączanie rozgrzanego silnika od razu po zatrzymaniu pojazdu może spowodować nagromadzenie nagaru w łożyskach. W wyniku zalegających złogów węglowych łożysko ulega szybszej destrukcji, a w konsekwencji cała turbina. Nie bez znaczenia jest ewentualna obecność innych płynów rozcienczonych w oleju silnikowym jak płyn chłodniczy lub olej napędowy.

7. Łożysko silnie zakoksowane na tle nowego łożyska wzdłużnego.

8. Niemal całkowicie niedrożny króciec spływu oleju z turbosprężarki doprowadził do jej destrukcji.
Utrudniony spływ oleju przez niedrożny przewód powoduje zanik prawidłowego smarowania oraz chłodzenia turbosprężarki. W wyniku blokady spływu olej znajduje ujście m.in poprzez pierścienie uszczelniające doprowadzając do rozszczelnienia turbiny. Jeżeli ma to miejsce po stronie gorącej turbiny dodatkowo wytworzy się nagar przyspieszający zużycie części takich jak łożyska wraz z obudową, pierścienie uszczelniające i wirnik.

9. Przegrzanie wirnika turbiny oraz nagromadzony na nim nagar. Przyczyną był nieszczelny pierścień uszczelniający stronę wydechową.

10. Uszkodzenie obudowy łożyskowań w wyniku przegrzania pierścienia uszczelniającego stronę wydechową turbiny.

Obecność ciał obcych

W wyniku przedostawania się ciał obcych z układu dolotowego lub wydechowego silnika dochodzi do wielu awarii turbin po kontakcie materiału obcego z wysokoobrotowymi elementami turbiny. W przypadku elementów z układu dolotowego są to fragmenty obudowy filtra powietrza, samego filtra lub części opasek montażowych. Gdy do turbiny przedostaje się ciałe obce po stronie wydechowej najczęściej jest to fragment zaworu, pierścienia tłokowego, samego tłoka lub urwany kawałek świecy żarowej. Destrukcyjny wpływ ma także nagar z komory spalania silnika. Elementy silnika to jednak nie jedyne ciała obce mogące uszkodzić turbosprężarkę. W przypadku niesprawnego układu dolotowego np. z nieszczelnym intercoolerem lub jego przewodami może dojść do zassania zanieczyszczeń niefiltrowanych takich jak pył lub sól drogowa, a one przedostaną się wprost na rozpędzone koło kompresji turbosprężarki.


11. Uszkodzone łopatki koła kompresji w wyniku jednorazowego kontaktu z niewielkim ciałem obcym.

12. Uszkodzone łopatki koła kompresji po długotrwałej obecności ciał obcych w układzie dolotowym.

13. Całkowita destrukcja koła kompresji po pozostawieniu opaski montażowej wewnątrz układu dolotowego po nieprawidłowym montażu turbiny do silnika.

14. Wyrwanie w jednej z łopatek układu zmiennej geometrii turbiny po kontakcie z oderwanym fragmentem łopatki wirnika.

15. Silnie uszkodzone łopatki zmiennej geometrii po wielokrotnym uderzeniu fragmentów łopatek wirnika, którego awaria nastąpiła przez zbyt wysoką temperaturę spalin.

16. Powyginane bardzo delikatne łopatki geometrii z silnika 1.6 HDI. Podczas regeneracji zastępujemy tę wadliwą konstrukcję geometrią o pełnych, bardziej odpornych łopatkach.

17. Zarysowany czop wirnika przez zanieczyszczony olej silnikowy (np. w przypadku obecności opiłków).

18. Wysokie tarcie na czopie wirnika doprowadziło do jego pęknięcia. Bezpośrednią przyczyną było doprowadzenie zanieczyszczonego oleju zasilającego turbosprężarkę.

Przekroczona prędkość obrotowa wirnika lub zbyt wysoka temperatura spalin

Zespół wirujący turbiny został skontruowany wg ściśle określonych parametrów jego pracy. Dotyczy to między innymi zakresu prędkości obrotowej, z jaką układ wirujący będzie się obracał. W razie przekroczenia maksymalnej prędkości obrotowej przewidzianej dla danej turbiny, może dojść do jej destrukcji w przeciągu kilkunastu sekund. Zbyt wysoka temperatura spalin może także doprowadzić do poważanej awarii turbosprężarki. Najczęstszą przyczyną tego typu awarii są:
- Zmiany mapy wtryskowej w wyniku tuningu
- Zablokowanie układu zmiennej geometrii przez nagar w pozycji z niewielką szczeliną, tak jak ma to miejsce przy pracy z niską prędkością obrotową silnika. Powoduje to brak ograniczenia ciśnienia doładowania przy wysokiej prędkości obrotowej silnika.
- Uszkodzenie instalacji elektrycznej pojazdu, nastawnika elektrycznego turbiny lub nieszczelność pneumatycznego układu sterowania spowoduje brak kontroli nad ciśnieniem doładowania
- W razie nieszczelności po stronie sprężania dojdzie do zwiększenia prędkości obrotowej turbosprężarki, gdyż pracuje ona z mniejszym obciążeniem.


19. Turbosprężarka po przekroczeniu dopuszczalnej prędkości obrotowej. Widoczne jest także przegrzanie łopatek wirnika.

20. Przy przekroczeniu dopuszczalnej prędkości obrotowej dochodzi do plastycznego odkształcenia stopu aluminium widocznego w postaci "skórki pomarańczowej" na tylnej stronie koła kompresji.

21. Przebarwienia i uszkodzenia wirnika charakterystyczne dla zbyt wysokiej temperatury spalin.

22. Uszkodzony regulator pneumatyczny, popularnie zwany "gruszką" w wyniku korozji. Jest to częsta usterka turbosprężarek stosowanych w silnikach grupy VW.