На трехлитровом турбодизельном двигателе Ленд Ровер 3.0 TDV6 установлено два турбокомпрессора.

В конструкции применяются: левый турбокомпрессор – основной; правый турбокомпрессор – вспомогательный; система вакуумного управления; отсечной клапан правой турбины; байпасный клапан; охладитель наддувочного воздуха; трубки подачи и слива масла; теплообменник моторного масла.

Обе турбины расположены в нижней части двигателя. При рассмотрении двигателя важно учитывать направление движения автомобиля: задняя часть двигателя находится со стороны коробки передач, передняя со стороны навесного оборудования. В контексте турбин левый и правый турбокомпрессоры рассматриваются именно по направлению движения автомобиля.

На двигателе 3.0 TDV6 используется параллельно-последовательная схема наддува. Это означает, что турбокомпрессоры работают не всегда одинаково: в одних режимах один турбокомпрессор помогает другому, а в режимах высокой нагрузки обе турбины начинают подавать воздух параллельно непосредственно в двигатель.

Основной принцип следующий: при начале движения главную роль выполняет левый турбокомпрессор, правый турбокомпрессор является вспомогательным. До определенного режима правая турбина помогает сглаживать турбояму, после достижения примерно 2800 об/мин правая турбина полноценно подключается к работе. При высокой нагрузке обе турбины подают наддувочный воздух через охладитель во впуск двигателя. Именно такая логика позволяет двигателю иметь приемистость на низких оборотах и достаточную производительность наддува при активном ускорении.

Левый турбокомпрессор является основным. Он оснащен механизмом изменения геометрии, который приводится в действие актуатором. Благодаря изменяемой геометрии турбина может менять свою производительность в зависимости от режима работы двигателя.

Именно левый турбокомпрессор выполняет первостепенную роль при начале движения автомобиля. Он начинает создавать наддув, когда двигатель еще работает на низких и средних оборотах. До момента выхода мотора на более высокую нагрузку именно левая турбина отвечает за основную подачу воздуха.

В нормальном режиме левый турбокомпрессор работает до тех пор, пока обороты двигателя не приблизятся к значению около 2800 об/мин. После этого в работу начинает активнее включаться правый вспомогательный турбокомпрессор.

Правый турбокомпрессор является вспомогательным. В отличие от левой турбины, он не имеет механизма изменения геометрии. Его подключение и отключение реализовано через отсечной клапан, расположенный в задней части правого турбокомпрессора.

Этот отсечной клапан управляется вакуумом. Он определяет, будут ли выхлопные газы проходить через правую турбину и раскручивать ее, либо пойдут в обход, не задействуя вспомогательный турбокомпрессор.

Таким образом, правая турбина не работает постоянно в полную силу. Ее задача подключаться тогда, когда двигателю требуется больше воздуха и больше мощности.

Управление рядом элементов турбонаддува на Ленд Ровер 3.0 TDV6 осуществляется при помощи вакуума. Вакуум создается вакуумным насосом, который установлен в соответствующей зоне двигателя и приводится в действие от правого выпускного распределительного вала правой головки блока цилиндров по направлению движения автомобиля.

Для диагностики таких элементов применяется вакууметр – специальный ручной инструмент, который принудительно создает вакуум и позволяет проверить, перемещается ли шток вакуумного исполнительного механизма.

Отсечной клапан правого вспомогательного турбокомпрессора управляется вакуумом. Когда на клапан подается вакуум, его шток перемещается. Это движение открывает путь выхлопным газам через правую турбину.

Принцип работы можно описать так: вакуум подается на исполнительный механизм отсечного клапана. Шток клапана перемещается. Поток выхлопных газов направляется через правую турбину. Турбина начинает раскручиваться. Вспомогательный турбокомпрессор начинает участвовать в работе системы наддува. Если вакуума нет или клапан не перемещается, выхлопные газы могут обходить турбину, и правый турбокомпрессор не будет полноценно работать.

На отсечном клапане правой турбины также присутствует электрический разъем. Это не привод в классическом понимании, а датчик положения отсечного клапана. Блок управления двигателем должен получать обратную связь и понимать, в каком положении находится клапан.

С этим датчиком и самим отсечным клапаном проблемы встречаются, но массовыми и первостепенными их назвать нельзя. Основная типовая проблема правой турбины связана не с датчиком, а со сливом масла.

Левый основной турбокомпрессор забирает воздух через корпус воздушного фильтра и начинает его нагнетать. Далее нагретый наддувочный воздух поступает в охладитель наддувочного воздуха, который расположен в кассете радиаторов.

Охладитель наддувочного воздуха внешне похож на радиатор, но внутри него нет антифриза или другой охлаждающей жидкости. Его задача охладить воздух, нагретый при сжатии турбокомпрессором. С одной стороны в него поступает горячий сжатый воздух, а с другой стороны выходит уже охлажденный воздух, который направляется во впуск двигателя.

Охлаждение наддувочного воздуха важно для эффективности работы дизельного двигателя: более холодный воздух плотнее, а значит, в цилиндры можно подать больше кислорода.

В системе установлен байпасный клапан, который перенаправляет поток наддувочного воздуха от вспомогательного правого турбокомпрессора. Этот клапан также управляется вакуумом.

Байпасный клапан определяет, куда будет направлен воздух от правой турбины: во впускной тракт основного левого турбокомпрессора, либо напрямую в охладитель наддувочного воздуха, а затем во впуск двигателя.

До достижения двигателем примерно 2800 об/мин правый вспомогательный турбокомпрессор подает воздух во впускной тракт основного левого турбокомпрессора. Таким образом правая турбина помогает сглаживать турбояму при работе основной турбины.

Когда же двигатель выходит на более высокие обороты и водитель требует больше мощности, блок управления двигателем подает вакуум на исполнительный механизм байпасного клапана. Клапан переключается, и поток воздуха от правой турбины перенаправляется уже не во впуск левой турбины, а напрямую в охладитель наддувочного воздуха.

Работу системы турбонаддува Land Rover 3.0 TDV6 можно разделить на несколько режимов.

Начало движения и низкие обороты. При начале движения основную работу выполняет левая турбина с изменяемой геометрией. Она меняет свою производительность за счет механизма геометрии и обеспечивает необходимый наддув на низких оборотах.

Правая турбина в этот момент не работает как полноценный параллельный компрессор. Она может поддувать во впускной тракт левой турбины, помогая снизить эффект турбоямы и сделать отклик двигателя более ровным.

Обороты около 2800 об/мин. Когда двигатель достигает примерно 2800 об/мин, начинает подключаться правый вспомогательный турбокомпрессор. Его отсечной клапан под воздействием вакуума перемещается, и выхлопные газы начинают проходить через правую турбину, раскручивая ее. На этом этапе система постепенно переходит к более производительному режиму работы.

Высокая нагрузка и режим «газ в пол». Когда водитель резко нажимает на педаль газа, например в режиме интенсивного ускорения или кикдауна, двигателю требуется максимальный объем воздуха. В этот момент обе турбины начинают работать параллельно.

Правый турбокомпрессор через байпасный клапан подает воздух уже не во впускной тракт левой турбины, а напрямую в охладитель наддувочного воздуха. После охлаждения воздух поступает в дроссельный узел и далее во впускные каналы двигателя.

В пиковый момент обе турбины подают наддувочный воздух через охладитель к дроссельному узлу. Дроссельный узел соединяет две клапанные крышки, которые одновременно выполняют функцию впускных коллекторов.

Несмотря на технически интересную и эффективную схему, турбонаддув двигателя 3.0 TDV6 имеет две ключевые характерные проблемы:

• правая вспомогательная турбина страдает от переизбытка масла;

• левая основная турбина может страдать от недостаточной подачи масла, особенно в холодное время года.

То есть в системе наблюдается своеобразный контраст: у одной турбины проблема со сливом масла, у другой – с его подачей.

Одна из самых распространенных проблем правого вспомогательного турбокомпрессора – повышенная дымность выхлопа. Типичная ситуация выглядит следующим образом: автомобиль полностью прогрет, стоит на месте в положении «паркинг» около 15–20 минут, а после начала движения сзади появляется большое количество сизого дыма.

Сизый дым обычно указывает на попадание масла в камеры сгорания или выпускной тракт. В случае двигателя 3.0 TDV6 одной из возможных причин является проблема именно с правым вспомогательным турбокомпрессором и его системой слива масла.

Важно понимать: диагностика всегда должна быть первым шагом. Сам по себе сизый дым не означает автоматически, что виновата правая турбина, но в рамках типовых неисправностей 3.0 TDV6 этот узел обязательно нужно проверять.

На правый турбокомпрессор подается моторное масло для смазки. Как у любой турбины, у него есть входная магистраль подачи масла и выходная магистраль слива масла. Масло поступает в турбину, смазывает вращающиеся элементы, после чего должно свободно сливаться обратно. Проблема старой конструкции заключалась в том, что трубка слива масла имела слишком низкий уровень слива. Из-за этого масло не уходило из турбокомпрессора достаточно эффективно. Внутри турбины возникал избыточный объем масла, который мог выдавливаться во впуск, в выпуск или через уплотнения турбокомпрессора. В результате турбина начинала гнать масло, появлялся сизый дым, а сам турбокомпрессор мог выйти из строя.

Для устранения этой проблемы применяется модернизированная трубка слива масла правого вспомогательного турбокомпрессора. Новая трубка отличается тем, что точка слива расположена выше, чем у старого варианта.

При установке модернизированной трубки старое место слива закрывается заглушкой. То есть комплект модернизации фактически включает: трубку слива масла нового образца и заглушку для старого отверстия. Такая модернизация позволяет улучшить слив масла из правой турбины и снизить риск его накопления внутри корпуса турбокомпрессора.

Если на автомобиле еще установлена старая трубка слива масла правой турбины, это может стать причинно-следственным фактором выхода турбокомпрессора из строя. При этом важно понимать нюанс: если турбина уже начала активно гнать масло, установка модернизированной трубки может не спасти ситуацию.

Если уплотнения правого турбокомпрессора уже повреждены, турбину, скорее всего, придется заменить. Поэтому модернизацию слива масла лучше рассматривать как профилактическую или своевременную ремонтную меру, а не как гарантированный способ восстановить уже разрушенный турбокомпрессор.

Вторая типовая проблема касается левого основного турбокомпрессора. Если у правой турбины характерная беда связана с переизбытком масла, то у левой турбины проблема противоположная – недостаточная подача масла. Особенно часто это проявляется при низких и отрицательных температурах.

При запуске двигателя в холодную погоду владелец может услышать вой или свист турбокомпрессора в подкапотном пространстве, особенно с левой стороны. Если левая турбина начинает выть или свистеть, на это существует предписание завода-изготовителя, то есть технический бюллетень. В нем предусмотрена замена турбокомпрессора, поскольку вой турбины рассматривается как дефект.

Однако есть важный практический нюанс. Если турбина свистит, но при этом выдает необходимые параметры наддува и двигатель работает корректно, срочно менять ее не всегда обязательно. Да, такой звук вызывает дискомфорт, но окончательное решение должно приниматься после диагностики.

При замене левого основного турбокомпрессора важно устранить не только следствие, но и возможную причину неисправности. Вместе с турбиной в обязательном порядке меняются трубка подачи масла и теплообменник масла на модернизированный вариант.

Если заменить только турбокомпрессор, но оставить старые элементы системы смазки, существует риск повторного выхода турбины из строя через год или два.

Один из важных элементов, влияющих на ресурс левой турбины – это теплообменник моторного масла. Он расположен в развале двигателя. Визуально его можно проверить по маркировке и конструктивным признакам.

Теплообменник старого образца: маркировка BA. Если в конце серийного номера теплообменника указаны буквы «BA», это говорит о том, что установлен теплообменник старого образца. Еще один визуальный признак старой версии – гладкий корпус в зоне отлива под масляный фильтр. У старого теплообменника отсутствует дополнительный клапан, который присутствует в модернизированной версии.

Теплообменник нового образца: маркировка BB. Если на теплообменнике указаны буквы «BB», это говорит о том, что установлен теплообменник нового образца. Также у нового теплообменника есть характерный отлив под дополнительный клапан. Именно наличие маркировки «BB» и дополнительного отлива является признаком модернизированной детали.

Официальной технической информации о назначении этого клапана нет. Однако на основании сервисной практики и технической логики предполагается, что клапан нужен для обхода теплообменника при запуске двигателя в холодную погоду.

Когда масло холодное и густое, давление в системе выше. Под этим давлением клапан открывается, и масло идет в обход теплообменника – напрямую к корпусу масляного фильтра. Когда масло прогревается, давление падает, клапан закрывается, и система работает в штатном режиме.

Предполагаемая причина свиста или воя левой турбины – недостаточная подача масла при низких температурах. Из-за густого масла и малой пропускной способности старого теплообменника турбокомпрессор может не получать достаточного количества смазки в первые моменты после холодного запуска.

Если турбина работает с недостатком масла, ее элементы испытывают повышенную нагрузку. Это может приводить к износу и появлению характерного аэродинамического свиста. Поэтому при замене левой турбины важно проверить, какой теплообменник установлен на автомобиле. Если стоит старый вариант с маркировкой «BA» и без дополнительного клапана, желательно заменить его на модернизированный вариант «BB».

Помимо теплообменника, при ремонте левой турбины меняется трубка подачи масла. Визуально старая и новая трубки могут почти не отличаться, и при сравнении в руках явная разница может быть незаметна. Тем не менее есть предположение, что трубка нового образца имеет большее внутреннее сечение. За счет этого ее пропускная способность по маслу может быть выше. Официально это не подтверждается, но такая версия объясняет, почему модернизированная трубка входит в набор обязательных замен при ремонте. Трубка подачи масла идет к левому и правому турбокомпрессорам от центральной точки подачи масла с блока двигателя.

Так как управление правой турбиной и байпасным клапаном осуществляется вакуумом, при диагностике системы турбонаддува важно проверять не только сами турбокомпрессоры, но и вакуумные исполнительные механизмы.

Для проверки используется вакууметр. С его помощью можно вручную создать вакуум и посмотреть, перемещается ли шток проверяемого элемента. Если шток не двигается, двигается не полностью или вакуум не удерживается, это указывает на неисправность исполнительного механизма, клапана, мембраны или вакуумной магистрали.

При необходимости замены основного турбокомпрессора не всегда обязательно покупать деталь в оригинальной упаковке Land Rover. Турбокомпрессоры производятся ограниченным количеством крупных мировых производителей, среди которых Garrett, Mitsubishi и BorgWarner.

На трехлитровом турбодизельном двигателе основной турбокомпрессор произведен Garrett. Поэтому покупка турбины Garrett может быть технически оправданной альтернативой покупке детали в оригинальном исполнении, если речь идет о корректной и подходящей по спецификации запчасти.

При этом важно не экономить на сопутствующих работах. Замена одной только турбины без устранения причины ее выхода из строя может привести к повторному ремонту.