Turbinos ašies judėjimo optinė analizė ir tepimo sistemos gedimų diagnostika

Svarbu paminėti, kad kintamos geometrijos turbokompresoriuose (VGT), pavyzdžiui, Garrett GT2260V, tepimo trūkumas sukelia neigiamus padarinius ne tik ašiai, bet ir VGT mechanizmo komponentams. Dėl alyvos trūkumo sutrinka užteršto tepalo drenažas, todėl susidaro kietos anglies nuosėdos (oil coking), kurios blokuoja kintamos geometrijos menčių mechanizmą ir sukelia vėlyvą pūtimo slėgio atsaką arba „boost creep“ efektą. Reguliarus VGT pavaros (actuator) kalibravimas pagal gamintojo specifikacijas yra būtinas, tačiau jis nepadeda, kai dėl fizinio susidėvėjimo pasikeičia turbinos rotoriaus ašinis bei radialinis laisvumas (axial and radial play).

Diagnostikos procese privaloma tikrinti turbinos ašies radialinį laisvumą, kuris atliekamas naudojant precizinį laikrodinį indikatorių. Jei turbinos modelio (pvz., BorgWarner K03/K04) ašinis laisvumas viršija leistiną 0,025–0,050 mm ribą, tolimesnis eksploatavimas sukelia sparnuotės kontaktą su korpusu, net jei tepimo sistema veikia tinkamai. Šis procesas dažnai prasideda nuo tepalo kanalų užsikimšimo dėl netinkamos alyvos keitimo intervalų praktikos, kas tiesiogiai lemia hidrodinaminio guolio plėvelės nutrūkimą ir metalo sąlytį.

Galiausiai, po kritinio gedimo būtina atlikti visos įsiurbimo sistemos valymą bei išmetimo kolektoriaus patikrą dėl metalo drožlių, kurios gali patekti į variklio degimo kamerą. Techninės apžiūros metu, naudojant endoskopą, rekomenduojama patikrinti turbinos „karštosios pusės“ sparnuotę (turbine wheel) dėl galimų mikroįtrūkimų ar deformacijų, atsiradusių dėl terminio šoko. Naudojant OE (Original Equipment) atsargines dalis, tokias kaip remonto komplektai su specifiniais sandarikliais, užtikrinamas ilgalaikis turbinos darbo stabilumas po restauracijos.

Beveik bet kokio orbitinio poslinkio, profesionali diagnostika turi atsižvelgti į sinchroninio vibracijos reiškinius, būdingus visiškai plūduriuojančių hidrodinaminių guolių sistemoms, tokioms kaip „Honeywell/Garrett GT1749V“ serijoje. Sutrikus tepimo plėvelės vientisumui, velenas dažnai pereina iš stabilios sinchroninės virpėjimo būsenos į alyvos smūgio (oil whip) būseną. Šiai transformacijai būdinga tai, kad rotoriaus dažnis sumažėja iki alyvos plėvelės natūralaus dažnio (paprastai 40–48 % veleno sukimosi greičio), todėl guolis praranda savęs centruojančias slopinančias savybes. Jei šis procesas nebus sustabdytas, ši destabilizacija sukels aukšto dažnio, nelinijines osciliacijas, viršijančias korpuso akustinį slopinimo pajėgumą, o tai lems greitą slankiojančio guolio vidinio skersmens (ID) nuovargio gedimą ir vėlesnį traukos guolio apykaklės (OE dalis 720234-0001, naudojama tam tikrose „Garrett“ sistemose) užstrigimą.

Hidrodinaminės plėvelės gedimas sukelia lokalizuotą šiluminį pabėgimą, ypač veikiantį BorgWarner B03 ir B04 architektūrų traukos poveržlės sąsają. Skirtingai nuo slankiojančių guolių, kurie remiasi tepalu, esančiu po slėgiu, traukos guolis patiria didelę ašinę apkrovą transientinio slėgio padidėjimo metu. Kai įvyksta alyvos trūkumas, slėgio skirtumas tarp kompresoriaus ir turbinos rato sukuria nesubalansuotą apkrovą, kuri sukelia „traukos trinties plokščių nuskutimą“ (thrust pad scouring), kai apsauginis vario-švino lydinys guolyje yra visiškai nuvalomas. Tai atidengia plieno pagrindą, sukeldama šiluminio įtrūkimo atsiradimą veleno traukos paleidimo paviršiuje. Technikai turi tai patikrinti matuodami per didelį ašinį laisvumą naudodami kalibruotą matuoklį; bet koks judesys, viršijantis 0,08 mm, rodo, kad traukos apykaklė ir integruota nugarėlė patyrė plastinę deformaciją, todėl CHRA (centrinio korpuso besisukanti mazgas) tampa netinkamas naudoti, nepaisant jokių valymo ar alyvos praplovimo bandymų.

Kalbant apie VGT techninę priežiūrą, „kieto anglies“ (alyvos koksavimo) kaupimasis kintamo lapų antgalio žiede (pavyzdžiui, IHI RHF5 turbokompresoriuje) pagreitėja dėl pablogėjusios, didelio sieros kiekio variklio alyvos, kuri per kapiliarinį poveikį prasiskverbia į mentelių įvorės. Kai sutrinka tepimo barjeras esant aukštai išmetamųjų dujų temperatūrai (EGT, dažnai viršijančiai 850 °C), lakuotas sluoksnis ant antgalio mentelės atraminių kaiščių sukietėja į silikatų turtingą anglies nuosėdą. Ši fizinė kliūtis verčia VNT pavarą (pvz., „Hella“ elektroninius pavaros blokus naujesniuose TDI agregatuose) viršyti srovės suvartojimo ribą, bandant įveikti sukibimo jėgą. Pasikliauti paprastu skenavimo įrankio pavaros testavimu šiuo atveju nepakanka, nes diagnostikos programinėje įrangoje trūksta mechaninio grįžtamojo ryšio, dažnai užmaskuojant fizinį mechaninį pasipriešinimą, atsirandantį dėl užstrigusių kaiščių, todėl atsiranda nuolatiniai P0299 „nepakankamo slėgio“ diagnostiniai gedimų kodai, kurių negalima išspręsti vien elektroniniu rekalibravimu.

Be pagrindinio orbitinio poslinkio, profesionali diagnostika turi atsižvelgti į sinchronizacijos žemesnio dažnio vibracijos reiškinius, būdingus pilnai plūduriuojančių hidrodinaminių guolių sistemoms, tokioms kaip „Honeywell/Garrett GT1749V“ serijoje. Kai sutrinka tepimo plėvelės vientisumas, velenas dažnai pereina nuo stabilaus sinchroninio virpėjimo prie alyvos susikibimo būsenos. Šiam perėjimui būdinga tai, kad rotoriaus dažnis sumažėja iki alyvos plėvelės natūralaus dažnio (paprastai 40–48 % veleno sukimosi greičio), dėl ko guolis praranda savaiminio centravimo slopinimo savybes. Jei šis procesas nebus sustabdytas, ši destabiliacija sukelia aukšto dažnio, nelinearines osciliacijas, viršijančias korpuso akustinę slopinimo talpą, ir tai lemia greitą įvorės guolio vidinio skersmens (ID) nuovargio gedimą bei tolesnį traukos guolio apykaklės (OE dalis 720234-0001 konkrečioms „Garrett“ modifikacijoms) užstrigimą.

Hidrodinaminės plėvelės gedimas sukelia lokalizuotą terminį pabėgimą, ypač veikiantį BorgWarner B03 ir B04 architektūrų traukos poveržlės sąsają. Skirtingai nei įvoriniai guoliai, kurie priklauso nuo slėgio turinčios alyvos pleišto, traukos guolis susiduria su didelėmis ašinėmis apkrovomis pereinamųjų perkrovos (boost) metu. Kai įvyksta alyvos trūkumas, slėgio skirtumas tarp kompresoriaus ir turbinos rato sukelia nesubalansuotą apkrovą, kuri sukelia „traukos trinties paviršiaus nuplėšimą“, kai aukojamoji vario-švino lydinys guolyje yra visiškai pašalinamas. Tai atidengia plieninį pagrindą, sukeliant įtrūkimus ant veleno traukos paleidimo paviršiaus. Technikai turi tai patikrinti, matuodami per didelį ašinį laisvumą (angl. axial end-play) naudodami kalibruotą matuoklį; bet koks judėjimas, viršijantis 0,08 mm, rodo, kad traukos apykaklė ir integruota atraminė plokštė patyrė plastinę deformaciją, todėl CHRA (centrinio korpuso sukamoji mazgas) tampa netinkamas naudoti, nepaisant jokių valymo ar alyvos praplovimo bandymų.

Kalbant apie VGT techninę priežiūrą, kietojo anglies (alyvos koksavimo) kaupimasis kintamo menčių antgalio žiede (pavyzdžiui, IHI RHF5 turbokompresoriuje) pagreitėja dėl prastos, didelio sieros kiekio variklinės alyvos kapiliarinio poveikio, prasiskverbiančio į menčių įvorės tarpus. Kai tepimo barjeras suyra dėl padidėjusios išmetamųjų dujų temperatūros (EGT, dažnai viršijančios 850 °C), lakuota menčių pivotinių kaiščių danga sukietėja į silikatų turtingą anglies nuosėdą. Ši fizinė kliūtis verčia VNT pavarą (pvz., „Hella“ elektronines pavaras šiuolaikiniuose TDI agregatuose) viršyti srovės ribą, bandydama įveikti sukibimo jėgą. Vien tik skaitmeninio diagnostikos prietaiso pavaros testavimo nepakanka, nes diagnostinėje programinėje įrangoje trūksta mechaninio grįžtamojo ryšio, kuris dažnai maskuoja fizinį mechaninį pasipriešinimą, atsirandantį dėl užstrigusių kaiščių, todėl nuolat pasirodo P0299 „nepakankamo slėgio“ diagnostiniai gedimų kodai, kurių negalima išspręsti vien elektroniniu rekalibravimu.

← Grįžti atgal į sąrašą

🇱🇹 LT | 🇬🇧 EN | 🇪🇸 ES