Opel Astra H. Поломка турбокомпрессора Z13DTH

10.07.2014


Очень интересный автомобиль с забавной неисправностью, даже могу сказать, что с «редкой неисправностью».


Мотор обычный - 1.3 Z13 DTH:



Из названия понятно, что объем двигателя маленький, значит, чтобы ездить красиво, ему надо помочь – что и сделали при помощи установки на этот мотор турбонагнетателя.
«Турбонагнетатель» - это что? Или «турбина», как часто говорят – что это, для чего это? Определимся, чтобы понимать о чем пойдет речь: это «системы наддува, сжимающие воздух, подаваемый в камеру сгорания двигателя и увеличивающие массу этого воздуха, позволяют повысить мощность двигателя при данных рабочем объеме и частоте вращения коленчатого вала». Если еще проще, то так: «Чем больше воздуха подается в цилиндры, тем больше топлива может сгореть, тем выше мощность». Для того и поставили «турбину», что бы «сжимать воздух и подавать в цилиндры». На рисунке ниже все показано:



Теперь, когда базовые понятия определены, начнем о неисправности. Вы думаете, что сейчас начну рассказывать о неисправности турбонагнетателя? Вы ошиблись - изначально автомобиль пришел на ремонт с обычной, банальной и давно уже четко решаемой проблемой: «Удаление сажевого фильтра». Кому интересна эта тема, можете сходить на интернет-портал Легион-Автодаты по адресу: autodata.ru/article/chip_tyuning/, там все доходчиво написано на конкретных примерах.

Работа по удалению сажевика – простая работа. Уже простая. По диагностике выясняется, что переполнение сажевого фильтра более 99%, мотор выше 2.000 оборотов не раскручивается. Произвожу перепрограммирование, механик с соседнего поста производит свои работы по глушителю (вырезает, ставит новое), все собирается и машина заводится. Нажимаю на педаль газа и – оп! Мотор выше 2.000 опять не раскручивается. Странно. Ошибок нет, сажевик не мешает, в чем тогда причина?

Взглянул на клиента, а на его лице усталость, говорит:
- Блин, я так и думал что этим не закончится…
- Почему так?
- Да я уже больше года катаюсь с забитым сажевиком, все никак не мог выбрать время съездить и удалить его.

Ну что ж… будем смотреть! Выбираю на сканере параметры заданные и фактические по давлению топлива, вторым параметром выбираю заданное и фактическое давление наддува и нажимаю педаль газа.

По давлению топлива – хорошо, норма, давление заданное соответствует текущему. А вот с давлением наддува у нас проблемы … величина до критической отметки поднимается. Заданное давление 2 атм, а фактически видим разрежение вместо наддува.

Почему так? Смотрю на шток актуатора, вижу, что шток поднят вверх до упора, получается, что выхлопные газы дуют в геометрию в упор… отсоединяю вакуумный шланг с турбины, позволяя штоку упасть вниз, смотрю – а давление не меняется. Отсоединяю воздушный патрубок от впускного коллектора, опять смотрю на показания давления – разрежение пропало. В коллекторе четкое атмосферное давление. Что получается? Вместо того, чтобы «наддувать», турбина оказывает сопротивление, создавая тем самым разрежение во впускном коллекторе (прошу «критиков» не придираться к словам «турбина» и т.п. – это все разговорное).

Смотрю воздушный фильтр – чистый. Сопротивление потоку воздуха создать не может. Что остается? Турбина. Снимаю патрубок в «холодной» части и со стороны подачи наддувочного воздуха вижу выливающееся масло. Жду, пока всё не выльется. Потом зеркало, лампочка – смотрю вовнутрь. И что? Вот такого еще не видел: крыльчатка турбины валялась в корпусе турбины. Бездыханная. Она просто отломилась и валялась внутри. Вал, соединяющий «турбинки» сломался пополам.

Вот тут самое время посмотреть на конструкцию:


Слева и справа вы видите т.н. «крыльчатки». Они соединяются между собой валом.
И здесь внимание: кому-то наверняка приходилось слышать слова:
- У меня сальники в турбине потекли, масла полным-полно.
Слышали? Так вот, это неправильно, потому что сальников в турбонагнетателе нет!
Тогда каким же образом и на чем держится этот вал, на котором сидят «турбинки»?

Задам простой вопрос: «Вы знаете вообще, сколько существует способов смазки?». Около двух десятков: «полужидкостная», «твердая», «жидкостная» и так далее. А в турбонагнетателе используется вид смазки под названием «гидродинамическая смазка» – это такой вид смазки, при котором полное разделение поверхностей трения осуществляется в результате гидродинамического давления, возникающего в слое жидкости при относительном движении поверхностей. Если проще: из системы смазки автомобиля масло через специальные откалиброванные отверстия попадает на вал (ротор) турбины, и в этом зазоре образуется тонкая масляная пленка (масляный клин, так еще говорят). Кроме смазки этот способ точнейшим образом центрирует вал (ротор) турбины. Есть смазка – есть «масляный клин» и ротор вращается легко и красиво. Нет масла – нет «масляного клина» и ротор начинает трение «метал о метал» безо всякого смазочного слоя. А что при этом происходит, вы уже понимаете – наступает смерть турбонагнетателя из-за разрушения вала. Как и в нашем рассматриваемом случае.

Как вариант: в результате прочного засорения (99%) сажевого фильтра, давление выхлопных газов создавало настолько сильное давление и температуру, что все это в совокупности просто сдувало масляную пленку с ротора и он крутился «всухую». При рассмотрении ось ротора была словно переточена на токарном станке. В диаметре ось уменьшилась раза в два, так мы определили визуально.

Как видите, тема «чип-тюнинг и автомобиль» касается не только «мозгов» автомобиля.


Ниточкин А.В.
© Легион-Автодата


Ниточкин Алексей Викторович
г.Электросталь (Московская обл.), пр-т Мира, д.27-а, автотехцентр "Good Hands". Тел.: +7 (916) 279-31-14. Сайт: http://el-chip.ru/. Союз автомобильных диагностов