Почему в турбину может попасть грязь, даже если установлен масляный фильтр

В большинстве современных двигателей используется полнопоточная схема фильтрации: основной объём масла перед подачей к трущимся парам проходит через масляный фильтр. Это важная линия защиты двигателя и турбины. Но фильтр должен не только очищать масло, а ещё и не мешать его подаче. Поэтому внутри конструкции предусмотрен перепускной клапан.

Перепускной клапан открывается тогда, когда сопротивление на фильтрующем элементе становится слишком высоким. Типичные причины — холодный запуск на густом масле, загрязнённый фильтр, неподходящий фильтрующий элемент или повышенное сопротивление потоку. В этот момент задача системы — любой ценой сохранить смазку двигателя.

Именно поэтому при открытии клапана часть масла идёт в обход фильтрующего элемента. С инженерной точки зрения это оправдано: кратковременная подача менее чистого масла лучше, чем масляное голодание. Но для турбины такой режим всё равно несёт риск.

• При открытом перепускном клапане часть масла проходит без полноценной фильтрации.
• В некоторых конструкциях поток может частично смывать накопленные на фильтрующем элементе загрязнения.
• Сам по себе полнопоточный фильтр не обеспечивает стопроцентную отсечку всех частиц — он всегда является компромиссом между тонкостью очистки и пропускной способностью.
• Если в системе уже есть стружка после износа двигателя, фильтр может быстро перегружаться и работать в «закупоренном» режиме.

Турбокомпрессор работает на очень высоких оборотах, а масляная плёнка в его подшипниковом узле крайне тонкая. Поэтому даже мелкие твёрдые частицы могут ускорять износ втулок и вала, вызывать задиры, люфт, шум, течь масла и снижение ресурса турбины. То, что для двигателя может долго оставаться незаметным, для турбины нередко становится причиной быстрой поломки.

Если в моторе есть продукты износа, остатки герметика, технологическая грязь после ремонта или стружка после разрушения предыдущего узла, простая замена турбины проблему не решает. Новая или восстановленная турбина снова начнёт работать на загрязнённом масле. В таких случаях важно устранять причину появления инородных частиц в масле.

• Менять масло и масляный фильтр нужно своевременно, а не по остаточному принципу.
• Использовать оригинальный или сравнимый по качеству масляный фильтр, подходящий именно для вашего двигателя.
• После поломки турбины или серьёзных проблем с мотором нужно искать причину загрязнения масла, а не ограничиваться заменой одного узла.
• Если турбина начала шуметь, гнать масло или появился люфт, проверять нужно и сам турбокомпрессор, и сопутствующие системы.

Масляный фильтр — это важная, но не абсолютная защита. Когда открывается перепускной клапан, часть масла может пройти к турбине без полноценной очистки. Поэтому стружка, абразив и грязь действительно способны попасть в турбину несмотря на установленный фильтр. Именно по этой причине грамотная диагностика турбокомпрессора всегда должна учитывать состояние всей масляной системы, а не только саму турбину.

Если есть подозрение на загрязнение системы смазки или турбина уже показывает признаки износа, обратитесь в ТУРБОХЭЛП. Проверим состояние турбины, оценим риски по масляной системе и подскажем, что нужно устранить, чтобы проблема не вернулась после ремонта.

Статистика отказов турбокомпрессоров

Согласно данным ведущих производителей и ремануфактурных компаний, менее 1% турбин выходят из строя по причине производственного брака самого турбокомпрессора. Напротив, до 95% отказов турбин связаны с проблемами масляной системы — масляным голоданием, загрязнением масла или попаданием посторонних частиц. Это означает, что в подавляющем большинстве случаев причина поломки находится вне самого турбокомпрессора.

Давление срабатывания перепускного клапана

Перепускной клапан масляного фильтра открывается не при каком-то абсолютном давлении в системе, а при перепаде давления (разнице давлений) до и после фильтрующего элемента. В различных конструкциях этот порог составляет от 0,5 до 2 атм (примерно 7–30 PSI). Например, при холодном запуске густое масло создаёт повышенное сопротивление на фильтре — перепад давления растёт, и при достижении порогового значения клапан открывается, пропуская масло в обход фильтра.

Другие источники загрязнения масла

Помимо работы перепускного клапана, загрязнения могут попадать в турбину и по другим причинам:

• Загрязнение при ремонте — грязь может попасть в масло после вскрытия клапанной крышки, поддона картера или других работ с частичной разборкой двигателя.
• Частицы кокса — при старении масла под воздействием высоких температур образуются мелкие частицы кокса, которые способны проникать сквозь фильтрующий элемент и постепенно «шлифовать» поверхности трения в подшипниках турбокомпрессора.
• Продукты обкатки — после обкатки нового двигателя в масле остаются мелкие абразивные частицы металла; если масло не заменить вовремя, они попадают в систему смазки турбины.
• Негерметичный перепускной клапан — даже недорогой или некачественный фильтр с негерметичным клапаном может пропускать часть масла без фильтрации постоянно.

Признаки загрязнения масла и износа турбины

На что стоит обратить внимание владельцу:

• Потеря мощности двигателя
• Появление шума или свиста от турбины
• Масло в наддувочном тракте или на выходе турбины
• Задиры и риски на валу турбины — при разборке видны глубокие царапины на опорных шейках ротора и втулках подшипников
• Эффект «зализывания» — скругление кромок втулок радиальных подшипников

Рекомендации по профилактике

• Замена масла и фильтра строго по регламенту — своевременная замена предотвращает старение масла и образование коксовых частиц.
• Использование только оригинальных или OE-качественных масляных фильтров — дешёвые фильтры могут иметь негерметичный перепускной клапан или неправильное давление срабатывания.
• Промывка масляной системы — при замене турбины рекомендуется промывать всю масляную систему, а при необходимости — снимать и прочищать маслоприёмник, масляный насос и маслопроводы.
• Замена маслоподводящих трубок — при установке новой турбины желательно заменить маслоподводящую и маслоотводящую трубки, так как в них могут накапливаться отложения кокса.
• Проверка давления масла — после замены турбины рекомендуется проверить давление масла в системе, чтобы убедиться в отсутствии проблем с подачей.
• Заполнение маслом перед первым пуском — после замены масла или турбины перед запуском рекомендуется прокрутить двигатель стартером без зажигания (или дать поработать на холостых оборотах), чтобы масло заполнило фильтр и систему.

Замена турбины без устранения причины загрязнения масла — это пустая трата денег. Новая или восстановленная турбина, установленная в систему с загрязнённым маслом, быстро выйдет из строя. Именно поэтому грамотная диагностика всегда должна включать проверку состояния масла, масляного фильтра, перепускного клапана и всей масляной системы в целом.