Υπερβολική ταχύτητα είναι ένας όρος που χρησιμοποιούμε όταν ένα τούρμπο λειτουργεί  πάνω από τα φυσιολογικά όρια.  

Λοιπόν, τι προκαλεί η υπερβολική ταχύτητα

• Οι μετατροπές κινητήρων, συμπεριλαμβανομένου του «τσιπαρίσματος» ή «υπερ-τροφοδότησης”.
• Ασυνεπής ροή του αέρα στο turbo – αυτό μπορεί να προκληθεί από ένα σχίσιμο στον εύκαμπτο σωλήνα αέρα ή από περιορισμούς στο φίλτρο εισαγωγής αέρα ή στις σωληνώσεις.
• Η wastegate ή ο VNT μηχανισμός έχει ρυθμιστεί λάθος.
• Φθαρμένοι εγχυτήρες.
• Εσφαλμένη εγκατάσταση turbo.
• Απώλεια σήματος στο SREA (Simple Rotary Electronic Actuator) για τη wastegate ή τον έλεγχο του VNT.
• Λειτουργία σε μεγάλο υψόμετρο.

Οπτικά Αποτελέσματα της Υπέρβασης Ταχύτητας

• Η εμφάνιση «φλούδας πορτοκαλιού»
• Η βλάβη λεπίδα του απαγωγέα μπορεί να είναι συνέπεια της τριβής του κελύφους.
• Η χρώση που οφείλεται στην οξείδωση.
• Μερική απώλεια των λεπίδων.
• Διάρρηξης τροχού.

Εξήγηση του φαινομένου «φλούδας πορτοκαλιού»:

Το φαινόμενο της ‘ φλούδας πορτοκαλιού’ στην πίσω όψη του τροχού συμπιεστή δημιουργείται από τη διαστολή και τη συστολή. Όταν ο τροχός συμπιεστή περιστρέφεται με υπερβολικό αριθμού στροφών αυξάνεται σε μέγεθος. Αυτή η επέκταση προκαλεί ρωγμές μεταξύ των ορίων των κόκκων του υλικού, σε ήπιες περιπτώσεις, αυτό επιστρέφει στην αρχική του κατάσταση (όπως το λάστιχο) αλλά στις περισσότερες περιπτώσεις αυτές οι ρωγμές αρχίζουν να μεγαλώνουν και τελικά τμήμα του κέντρου του τροχού μπορεί να αποσπαστεί.

Αρκετά συχνά η υπερβολική ταχύτητα παραβλέπεται ως αιτία της αποτυχίας του turbo καθώς τα συμπτώματα και από άλλες αστοχίες μπορεί να προκύψει σαν αποτέλεσμα αυτής της υπέρβασης ταχύτητας. Μεταφορά υλικού και αποχρωματισμό των μερών μπορεί να υποδηλώνει έλλειψη λίπανσης. Σημάδια στα εξαρτήματα θα μπορούσαν να υποδεικνύουν μόλυνση λαδιού, ωστόσο τα εξαρτήματα που έχουν υποστεί το σημάδεμα θα μπορούσε να είχαν σπάσει μακριά από τα έδρανα ως αποτέλεσμα της υπερβολικής ταχύτητας και ανισορροπία που προκαλείται.

Αυτή η ανισορροπία μπορεί επίσης να προκαλέσει τρίψιμο στα περιβλήματα συμπιεστή και στροβίλου, τα οποία με τη σειρά τους μπορεί να οδηγήσει στο σπάσιμο άξονα και απώλεια μέρους των λεπίδων επαγωγέα.

Συνολικά η υπερβολική ταχύτητα προκαλεί μεγάλη ζημιά και συχνά είναι ο πρωταρχικός λόγος αποτυχίας! Αναγνωρίζοντας αυτά τα χαρακτηριστικά κατά τη διάγνωση η επιστροφή σε εγγύηση μπορεί να εξοικονομήσει χρόνο και χρήμα.

Το λάδι πολύ συχνά παραβλέπεται ως ένα κρίσιμο στοιχείο, ωστόσο καθαρό φιλτραρισμένο λάδι στον κινητήρα είναι μια σημαντική απαίτηση και μια αναγκαιότητα για όλους τους στροβιλοσυμπιεστές.Η μόλυνση θα προκαλέσει γρήγορη φθορά σε διάφορα μέρη και τελικά θα προκαλέσει καταστροφική αποτυχία.

Σημάδια της μόλυνσης του λαδιού:

• Σημάδια στα εξαρτήματα του thrust.
• Σημάδια στα περιοδικά ρουλεμάν.
• Σημάδια στα περιοδικά ρουλεμάν στη διάμετρο του άξονα και των τροχών.
• Οσμή καυσίμου στο λάδι.

Εναλλακτικά, αν τα επίπεδα του λαδιού είναι πολύ χαμηλά ή εάν χρησιμοποιείται λάθος τύπος  λαδιού, ο υπερσυμπιεστής μπορεί να αποτύχει πρόωρα. Εάν η αρχική αιτία της αποτυχίας δεν προσδιοριστεί είναι πιθανό ο ίδιος τύπος αποτυχίας θα συμβεί και  στο ανακατασκευασμένο turbo.Η καταστροφική ζημιά στα συστήματα εδράνων μπορεί να συμβεί μέσα σε δευτερόλεπτα από τη αρχή της λειτουργία του στροβιλοσυμπιεστή.

Κοινές Αιτίες Μόλυνσης Λαδιού

• Υψηλή συσσώρευση άνθρακα στους κινητήρες μολύνει γρήγορα το νέο λάδι.
• Τυχαία μόλυνση του νέου λαδιού κατά τη συντήρηση.
• Εάν το φίλτρο λαδιού είναι αποφραγμένο /χαλασμένο ή  χρησιμοποιείτε κακής ποιότητας  φίλτρο λαδιού.
• Υποβάθμιση ιδιοτήτων λαδιού που προκλήθηκε από υπερβολικές θερμοκρασίες ή μεγάλα διαστήματα service.
• φθορά του κινητήρα και ρωγμές, αφήνοντας επικαθήσεις στο λάδι.
• Ανάμιξη καυσίμου η νερού στο λάδι.

Πρόληψη Βλάβης Turbo:

• Χρησιμοποιώντας  νέο λάδι και  φίλτρα βοηθάμε στη μείωση του κινδύνου. Σας συμβουλεύουμε να τοποθετείτε τα φίλτρα που συνιστώνται από τον κατασκευαστή του κινητήρα  κατά την επανατοποθέτηση του turbo.
• Η αλλαγή λαδιού θα πρέπει να γίνεται με σωστή ποιότητα λαδιού για τον κινητήρα.
• Η αντικατάσταση ή ο καθαρισμός των σωλήνων εισαγωγής λαδιού και των εσωτερικών μικρό φίλτρων βοηθά στην πρόληψη εναπόθεσης άνθρακα ή ιζήματος περιορίζοντας τη ροή λαδιού προς τα έδρανα.

Το λάδι είναι πολύ κρίσιμο συστατικό που πολλές φορές όμως παραβλέπεται. Διαρροές λαδιού μπορεί να προκληθούν  από μία ποικιλία παραγόντων που συχνά προέρχονται γύρω από την σωστή πίεση εντός του συμπιεστή και του θαλάμου του στροβίλου. Όταν συμβαίνει  μια διαρροή λαδιού είναι σημαντικό να σκεφτούμε όχι μόνο τα ελατήρια  εμβόλου ως στεγανοποίηση , αλλά και τα  flinger του bearinghouse  και την πίεση ως ένα πλήρες «σύστημα στεγανοποίησης» – αυτές όλες οι εργασίες μαζί δημιουργούν την  στεγανοποίηση.

Εάν κάποιο τμήμα του συγκροτήματος στεγανοποίησης είναι ελαττωματικό μπορεί να έχει αρνητικές συνέπειες για τα άλλα μέρη στο «σύστημα στεγανοποίησης». Για παράδειγμα, ένα δαχτυλίδι εμβόλων ένας λιπαντικός δακτύλιος μπορεί να είναι γεωμετρικά σωστά αλλά οι διαρροές λαδιού να εξακολουθούν να συμβαίνουν στην πλευρά του συμπιεστή. Αυτό συμβαίνει επειδή το τρίτο κομμάτι του παζλ η πίεση, δεν είναι σωστή.

Εάν η αρχική αιτία της αποτυχίας δεν προσδιοριστεί  είναι πιθανό ο ίδιος τύπος αποτυχίας να συμβεί στο ανακατασκευασμένο turbo. Οι διαρροές λαδιού μπορεί να προκαλέσουν καταστροφικές ζημιές στα συστήματα εδράνων και εμφανίζονται μέσα σε δευτερόλεπτα από την έναρξη  λειτουργίας του στροβιλοσυμπιεστή. Για να σας βοηθήσουμε να εντοπίσετε και να αποτρέψετε επαναλαμβανόμενες διαρροές λαδιού κατά τη διενέργεια επισκευών, σας  τονίζουμε ακολούθως τις αιτίες και τα σημάδια των διαρροών λαδιού.

Αιτίες διαρροής λαδιού στην εξαγωγή του συμπιεστή:

• Οι αποφράξεις ή περιορισμοί στο σωλήνα εισαγωγής αέρα , στα κολάρα  ή το φίλτρο μπορεί να δημιουργήσει μία υποπίεση προκαλώντας διαρροή λαδιού μέσα στο περίβλημα του συμπιεστή.
• Διαρροές αέρα στους σωλήνες εισαγωγής ή στο intercooler

Αιτίες διαρροής λαδιού στην εξαγωγή της τουρμπίνας:

• Διαρροές στο σύστημα εξάτμισης.
• Ένα φραγμένο περίβλημα εδράνου.
• Διαρροές στο σύστημα EGR (ανακυκλοφορία καυσαερίων).

Αιτίες διαρροής λαδιού ταυτόχρονα στην εξαγωγή του συμπιεστή και του στροβίλου:

• Περιορισμένo ή μπλοκαρισμένο σωλήνα λαδιού αποστράγγισης από τον στροβιλοσυμπιεστη στον κινητήρα.
• Περιορισμός ή απόφραξη,στο σύστημα εξαερισμού του στροφαλοθαλάμου.
• Επαναλαμβανόμενη διακοπής της λειτουργίας με ζεστό κινητήρα οδηγεί σε εναπόθεση άνθρακα (κωκ) στο περίβλημα.
• Φυσιολογικές ζημιές στα περιστρεφόμενα εξαρτήματα του τούρμπο.
• Η υπερβολική πίεση κάρτερ  (χτύπημα στο κάτω μέρος του).
• Εσφαλμένη τοποθέτηση στροβιλοσυμπιεστή.

Aποτροπή μελλοντικών διαρροών λαδιού:

• Βεβαιωθείτε ότι τα συστήματα του αέρα και λαδιού είναι καθαρά από αποφράξεις ή περιορισμούς.
• Ελέγξτε το σύστημα εξάτμισης για να βεβαιωθείτε ότι δεν υπάρχουν διαρροές.
• Βεβαιωθείτε το DPF (φίλτρο σωματιδίων diesel) και ο Καταλύτης είναι χωρίς φραγμούς.

Παρακαλώ σημειώστε:

Διαρροές λαδιού μπορεί να συμβούν και σε VSR (υψηλής ταχύτητας) μηχανές ζυγοστάθμισης, καθώς ατμοσφαιρική  πιέσεις δεν είναι αυτή που απαιτούνται για τη δημιουργία στεγανοποίησης  στο περιβλήματα. Αυτό μπορεί  να αναγκάσει το λάδι να βγει τόσο από τη πλευρά του συμπιεστή όσο και του στροβίλου δίνοντας την εντύπωση μιας διαρροής. Αυτό είναι απίθανο να συμβεί όταν το turbo τοποθετηθεί στον κινητήρα.

Μια διαρροή λαδιού μπορεί επίσης να συμβεί όταν ο κινητήρας λειτουργούν στο ρελαντί. Η πίεση εντός των περιβλημάτων είναι χαμηλότερη η οποία με τη σειρά της μπορεί να οδηγήσει σε μία υποπίεση , προκαλώντας το λάδι να διαρρεύσει μέσα στο περίβλημα του στροβίλου. Μόλις ο κινητήρας αρχίζει να λειτουργεί σε κανονικές ταχύτητες οι πιέσεις θα αποκατασταθούν και οι διαρροές θα σταματήσουν.

Παρακάτω έχουμε επισημάνει τις αιτίες και τα σημάδια της λιμοκτονίας λαδιού για να σας βοηθήσει να εντοπίσετε και να την αποτρέψετε μετά από μία επισκευή. Εάν η αρχική αιτία της αποτυχίας δεν αναγνωριστεί είναι πιθανό ο ίδιος τύπος αποτυχίας θα συμβεί στο ανακατασκευασμένα turbo.
Η έλλειψη λίπανσης μπορεί να οδηγήσει σε καταστροφικές βλάβες στα συστήματα εδράνων που μπορεί να συμβεί μέσα σε δευτερόλεπτα κατά την έναρξη λειτουργίας του στροβιλοσυμπιεστή.

Σημάδια έλλειψης λίπανσης/λιμοκτονίας

• Μεταφορά υλικού (που προκαλείται από την υψηλή θερμοκρασία λόγω της τριβής από τα έδρανα) σε άλλα μέρη ώθηση και στη διάμετρο εδράνου του άξονα και του τροχού.
• Ο αποχρωματισμός στα μέρη έδρασης και στη διάμετρο εδράνου του άξονα και των τροχών.
• Η υπερβολική φθορά στα θρός του εδράνου.
• Η υπερβολική φθορά στα περιοδικά ρουλεμάν.

Αιτίες της έλλειψης λίπανσης/λιμοκτονίας

• Κακή συντήρηση του φίλτρου λαδιού.
• Ανεπαρκής ποσότητα λαδιού στο κάρτερ.
• Λανθασμένη φλάντζα στην εισαγωγή του λαδιού.
• Εναπόθεση ανθρακώσεων στις σωληνώσεις του λαδιού.
• Η τοποθέτηση σιλικόνης στην φλάντζα εισαγωγής λαδιού προκαλεί αποφράξεις.
• Ιζήματα ή ανθρακώματα επικάθονται στα έδρανα λόγω ζεστού σβησίματος.
• Κατεστραμμένο, μπλοκαρισμένο η κακής ποιότητας φ. λαδιού
• Φθορά του κινητήρα.
• Ακινησία κινητήρα για μεγάλη περίοδο ειδικά σε κρύο καιρό.
• Σωλήνες τροφοδοσίας λαδιού που περιέχουν πολλά σημεία κάμψης.
• Εάν δεν πληρωθεί με λάδι το turbo πριν την αρχική εκκίνηση.

Πρόληψη καταστροφής turbo από έλλειψη λιπαντικού/λιμοκτονία

• Η παροχή λαδιού στο turbo είναι κρίσιμη. Πάντα να ελέγχετε την πίεση λαδιού του κινητήρα.
• Να αποφεύγετε την χρήση σιλικόνης στις σωληνώσεις λαδιού διότι εύκολα μπορούν να προκαλέσουν αποφράξεις.
• Καθαρίστε ή αντικαταστήστε τους σωλήνες παροχής λαδιού από ανθρακώσεις ή ακαθαρσίες που θα μπορούσαν να περιορίσου την ροή λαδιού προς τα έδρανα.
• Κατά την αντικατάσταση ή επισκευή ενός στροβιλοσυμπιεστή αντικαταστήστε το λάδι και το φίλτρο λαδιού σύμφωνα με τις προδιαγραφές του κατασκευαστή.

Τι είναι ένα ξένο αντικείμενο και τι την προκαλεί?

Ένα ξένο αντικείμενο είναι απλά οποιοδήποτε αντικείμενο που εισέρχεται στο στροβιλοσυμπιεστή μέσω της εισόδου αέρα ή εισόδου καυσαερίων. Όταν ένα ξένο αντικείμενο εισέρχεται στο στροβιλοσυμπιεστή η απόδοσή του θα επηρεαστεί πολύ γρήγορα.

Σημάδια ζημιών από ξένα αντικείμενα:

• Θόρυβος του turbo κατά την λειτουργία.
• Απώλεια απόδοσης.
• Διάβρωση γύρο από την είσοδο του συμπιεστή.
• Διάβρωση στα πτερύγια του συμπιεστή

Αιτίες φθοράς από ξένο αντικείμενο

• Μικρά σωματίδια εισέρχονται μέσα από κατεστραμμένες σωληνώσεις.
• Εάν το φίλτρο αέρα έχει υποστεί ζημία ή από κακή ποιότητα τότε σωματίδια θα περάσουν στο τμήμα του συμπιεστή.
• Συντρίμμια από προηγούμενο κατεστραμμένο turbo που δεν έχουν καθαριστεί.
• Αντικείμενα ( βίδες, παξιμάδια) που έχουν ξεχαστεί η πέσει στις σωληνώσεις κατά την συντήρηση του οχήματος.
• Θραύσματα από σπασμένα εξαρτήματα του κινητήρα ( βαλβίδες, έμβολα , ελατήρια)

Πρόληψη για αποφυγή φθοράς από ξένα αντικείμενα:

• Βεβαιωθείτε ότι οι σωληνώσεις αέρα είναι καθαρές από αποφράξεις και ξένα αντικείμενα.
• Ελέγξτε ότι οι σωλήνες εισαγωγής αέρα δεν έχουν φθορές και είναι σε καλή κατάσταση.
• Βεβαιωθείτε ότι το φίλτρο αέρα είναι το σωστό σύμφωνα με τον κατασκευαστή και σωστά τοποθετημένο.
• Βεβαιωθείτε ότι δεν υπάρχουν θραύσμα τα και υπολείμματα από το προηγούμενο κατεστραμμένο turbo.
• Χρησιμοποιήστε καινούργιες φλάντζες κατά την επισκευή ώστε να έχουν σωστή εφαρμογή και να μην υπάρχει κίνδυνος διαρροής ή απόφραξης.

Παρακαλώ σημειώστε: Ποτέ μην αφήνεται να λειτουργεί ένας στροβιλοσυμπιεστής με φθαρμένε πτερύγια. Αυτό θα προκαλέσει φθορές στον άξονα (αζυγοστάθμητα) και θα μειώσει την διάρκεια ζωής του.

REA/SREA Failure Modes

REA (Rotary Electronic Actuator) or SREA (Simple Rotary Electronic Actuator) are fitted to many variable geometry turbos and control the variable vane movement. This article explores the benefits of the REA and possible causes or symptoms of failure.

What is variable geometry and why are these systems used?

When a turbocharger is matched to an engine, it is essential to balance the low speed response with high speed efficiency. The nozzle ring assembly is designed to change the exhaust gas inlet area with the engine speed to closely match the desired boost requirements of the engine. As the engine speed increases, the electronic actuator moves the nozzle ring assembly vanes to the fully open position to maximize the exhaust gas flow.

REA / SREA electronic actuators are highly complex and intricate. They are not interchangeable with different gearboxes or black caps. The calibration settings are programmed in the software within the black cap and are unique to each turbocharger.

Benefits of Electronic Actuators Include:

• Rapid response to changes in speed;
• Accuracy of minimum and maximum air flow;
• Feedback loop to the vehicle’s ECU – indicates where the actuator position is and learns what boost is required.

Faulty Electronic Actuator Symptoms:

• Complete loss of power, causing the vehicle to go into limp home mode;
• Flashing engine management light;
• Intermittent low pressure, or over boost.

Common Failure Modes:

Gearbox Failure – REA and SREA will fail as a result of the variable geometry mechanism sticking due to sludging or carbon build up. When the variable geometry mechanism sticks, it pulls a higher current through the motor than it is designed to take, this therefore causes the motor to burnout or the plastic worm gears to fail. This restriction can reduce boost pressure and can result in the vehicle being put into ‘limp home mode’. In most failures, the black cap and electronics are unaffected by the gearbox failure and can be reused.

Board Connectors – The wire connectors can expand and contract, eventually breaking and causing failure of the electronic actuator. This fault can often go undetected during repair and workshop testing, as the fault can only be detected once the actuator heats up.

Mishandling of the Turbo – If the turbo connector is knocked or banged, it will break and the whole unit will need replacing.

Water Ingress – The location of a turbo in the engine compartment can mean the electronic actuator is more susceptible to water ingress. The actuator can become rusty and contaminated, giving the wrong signals and ultimately breaking.

Engine Vibration – Constant vibration from the vehicle can wear the electronic actuator out, causing it to fail over a period of time.

Loss of Power – If the electronic actuator has failed to open the nozzle ring assembly vanes under acceleration, the turbo will fail to operate efficiently. If the vanes are set to a closed position, it can cause choking of the engine or overspeeding of the turbine. Alternatively, if the vanes are open more than is required, the turbo will have too much ‘lag’ and be slow to respond. If this occurs, it is essential to check if the electronic actuator has failed as a consequence of other failure modes.

Notes for Repair:

• When repairing the electronic actuator the worm gear and motor must be the correct ratio to avoid immediate failure.
• REA actuators must be calibrated to the turbo after repair. Incorrect calibration of the electronic actuator when assembled on the turbocharger can result in poor performance.
• Soldering to repair broken connections in the gearbox and black cap is not advised. Solder is susceptible to cracking in environments with temperature variance and vibration. For this reason, the motor and motor choke assembly connector must be spot welded.

For further information on this or other topics, please contact Melett Technical Support – [email protected].