Неисправность турбины на дизельном двигателе 2.7 TD Discovery 3 и Discovery 4.
Часть 1. Диагностика причины неисправности, особенности устройства и работ по снятию и установке.
Турбина на дизельном двигателе 2.7 TD Discovery 3 и Discovery 4 без проблем меняется, без снятия кузова. На дизельном двигателе 2.7 TD одна турбина и находится она с левой стороны двигателя по ходу движения автомобиля.
В данном случае для того, чтобы наглядно показать, где находится турбина у нас кузов снят. Здесь мы видим перепускную трубу, которая связывает левую и правую головки блоков цилиндров. Все потоки левого и правого выхлопного коллектора сходятся и проходят через горячую часть турбины. Раскручивают ее и выходят наружу.
Турбина имеет горячую часть (выпускную) и холодную часть. Холодная часть – эта та часть, где происходит нагнетание воздуха, горячая часть – это та часть, где проходят выхлопные газы. Выхлопные газы раскручивают крыльчатку в горячей части турбины заставляя крутиться ось, которая в свою очередь раскручивает крыльчатку в холодной части турбины.
На дизельном двигателе 2.7 TD Discovery 3 и Discovery 4 установлена современная турбина. Эта современность заключается в том, что здесь в горячей части турбины установлен электро управляемый механизм с изменяемой геометрией. В обычных турбинах крыльчатки просто дуют воздух и скорость их вращения, и скорость наддува, и поток наддува зависят только от скорости потока выхлопных газов. В современных же турбинах появляется электро управляемый актуатор благодаря которому за счет изменения геометрии лопаток мы, когда надо можем сделать поток больше, когда надо мы можем его уменьшить (сбить). За счет электродвигателя актуатора с модуля управления двигателя (ЕСМ) поступает сигнал, и в нужный момент, когда Вы даете газ, электродвигатель крутится и двигает рычажок (актуатор), и соответственно, синхронно приводятся в действие крыльчатки управляющие лопатками. И получается, что с ростом оборотов двигателя лопатки аппарата постепенно переходят в открытое положение, сохраняя баланс реализуемой на колесе мощности в соответствии с требованиями скоростного и нагрузочного режимов.
Мы в своей практике часто сталкиваемся с ситуацией, когда турбина исправна, как и ее ось, подшипники скольжения, крыльчатки, как в холодной части, так и в горячей тоже исправны, а вот механизм изменения геометрии лопаток оказывается закисшим. Эта проблема в частности у дизельных двигателей 2.7 TD и 3.6 TD, когда машина долго стоит. В результате закисания механизма изменения геометрии лопаток получается следующая ситуация, когда электродвигатель начинает двигать механизм, то в одну сторону он лопатки сдвигает, а в обратную не может, что-то подзаклинивает. Система через обратный сигнал видит, что до конца он не отрабатывает и выдает ошибку, хотя по идее на машине можно ехать. Но на всякий случай машина перестраховывается и вводит двигатель в ограничения.
Когда происходит такая неисправность, причина может быть, либо в электродвигателе механизма изменения геометрии лопаток, либо в закисшем рычажном механизме, либо в закисшем механизме изменения геометрии лопаток, потому что здесь очень высокие температуры (порядка 10000С). Из-за высокой температуры смазывать здесь бессмысленно, и получается, что если они закисли, то это уже, к сожалению, больная турбина.
Специалисты, которые занимаются ремонтом турбин без проблем могут поменять крыльчатку холодной части турбины, поменять подшипники скольжения, они могут определить, что электродвигатель работает нормально. Но стенда, который бы позволял определить на 100%, что все механизмы турбина полностью исправны нет.
У нас частая проблема, мы снимаем турбину, отвозим ее в ремонт, они в своем понимании как-то чинят ее, мы ставим на машину. Крыльчатки нормальные, турбина дует, не шумит, но этот механизм в итоге не отрабатывает, наш модуль ЕСМ видит ошибки.
У нас одна из частых практик, клиенты снимают турбину, куда-то отвозят, мы ставим. Там говорят, это они не так поставили, и мы клиенту говорим, давайте поставим новую или Вашу еще раз, но за Ваш счет.
В настоящий момент у нас организации по ремонту турбин, которая могла бы со 100% гарантией сказать, что турбина полностью исправна, и могла бы проверить на правильность отработки всей турбины нет. Поэтому, если Вам известна организация по ремонту турбин, которая могла бы дать такие гарантии, то мы были бы рады за подсказку.
А пока, если мы видим такую неисправность, мы не снимая турбины, подступаемся к рычажному механизму и пытаемся его разработать. Если закисание внутри, то ее можно разработать – мы турбину спасаем, клиент катается, но мы его предупреждаем, что турбина уже больная, возможно, ее придется менять.
Часть 2. Процесс снятия турбины.
Снимаем защитную пластинку и видим, что здесь у нас соединены перепускная труба, коллектор и сама турбина (горячая ее часть).
После того, как мы отсоединили выхлопную часть от турбины, можно посмотреть состояние крыльчатки горячей части турбины. Видим, что в данном случае крыльчатка находится в идеальном состоянии, осевого люфта крыльчатки нет, заеданий нет (легко крутится пальцем), постороннего предмета не попадало (повреждений на лопатках нет). По поводу повреждений, конечно их и быть в данном случае не могло, т.к. данная турбина сейчас не недодувает, т.е. ее производительность слабая, а наоборот, передувает. Передувает – это значит, что нет регулировки механизма изменения геометрии лопаток. Получается она работает не правильно. Почему? Будем разбираться.
При демонтаже турбины выявилась небольшая проблема: не откручивается шпилька крепления коллектора с турбиной.
В данном случае есть два варианта:
1. Локально нагреть посадочное место куда вкручивается шпилька на турбине, при этом металл расширяется, и возможно, что шпилька выкрутится не повредив резьбу. Этот способ помогает не всегда, но попытку мы делаем. Этот способ повредить турбины никак не может, потому что посадочное место греется локально и далеко не до той температуры, которая является рабочей температурой турбины.
2. Срезать шпильку. Оригинальная технология по демонтажу турбины подразумевает именно срезание шпилек, т.к. шпильки относятся к одноразовому крепежу. Таким образом, по технологии шпильки не откручиваются, а срезаются. Их четыре штуки (две внешние и две сзади).
В данном случае после нагрева шпилька не пошла, поэтому мы ее срезаем.
