Analiza uzroka kvara turbine

 

Kvar turbine je najčešće posledica problema izvan turbine. Ukoliko je turbina neispravna, veoma je važno, pored zamene turbine, utvrditi i otkloniti uzrok kvara turbine, kako se remontovana turbina ne bi ponovo pokvarila. Po preporukama najvećih svetskih proizvođača turbina Garrett, Holset, Borg Warner (KKK i Schwitzer), MHI i IHI čiji smo ovlašćeni serviser i distributer za područje Srbije i Crne Gore, a na osnovu dvadesetpetogodišnjeg iskustva u remontovanju turbina, izvršen je pregled Vašeg turbine i utvđeno je sledeće

 

Ulazak stranog tela sa filtera za vazduh

 

Oštećenje turbine je izazvano ulaskom stranog tela u kućište kompresora. Strano telo je oštetilo kompresorsko kolo sa čeone, ulazne strane koje se ogleda u lomljenju lopatica. Ovo oštećenje prouzrokuje pojavu debalansa rotora turbine i samim tim i habanja ležajeva i zaptivnih karika turbine. Kao krajnji rezultat imamo potrošnju ulja, motor nema snagu i pojavljuje se crni ili beli dim na auspuhu. Ovu pojavu često prati i piskav zvuk turbine. Strano telo se u usisnoj grani može naći usled oštećenja filtera za vazduh, usled rupe ili pukotine na crevima za vazduh ili ako su propale šelne na spojevima creva, ili ukoliko nije očišćena instalacija prilikom prethodnog remonta turbine

 

Pre ponovne ugradnje turbine potrebno je pronaći odakle je turbo uvukao strano telo i eliminisati mogućnost ponavljanja iste neželjene pojave,a to znači prekontrolisati i isprati creva usisne grane, proveriti i po potrebi zameniti šelne na crevima i zameniti filter za vazduh, u protivnom ponovo će doći do istog kvara.

Ulazak stranog tela sa motora

 

Do oštećenja turbine, došlo je usled ulaska stranog tela u zonu rotacije turbinskog kola. Strano telo je moglo doći iz bloka motora (deo ventila, sedište grejača ili vođice), ali takođe, isti kvar može prouzrokovati i krzanje unutrašnjih zidova izduvne grane. Oštećenje rotora turbine dovodi do debalansa rotora turbine, i samim tim i habanja ležajeva i zaptivnih karika turbine, pa se pojavljuje potrošnja ulja, motor nema snagu i pojavljuje se beo ili plav dim na auspuhu.

 

Ovu pojavu često prati i pištanje turbine, a najčešće se ošteti i kompresorsko kolo. Pre ponovne ugradnje turbine potrebno je pronaći odakle je došlo strano telo u turbinu i tako eliminisati uzrok kvara. U protivnom ponovo će se doći do istog oštećenja. To znači prekontrolisati izduvnu granu i proveriti stanje motora

 

 

 

Blokada motorne kočnice / katalizatora

 

Demontažom turbine utvrđeno je oštećenje karakteristično za pojavu delimičnog ili potpunog začepljenja cevi za odvod izduvnih gasova (auspuha). Delimično ili potpuno začepljenje cevi stvara veliki pritisak izduvnih gasova u turbinskom kućištu, i pošto izduvni gasovi ne mogu nesmetano da otiču iz motora, guraju rotor turbokompresora napred, ka kompresorskoj strani. Na čeonoj strani turbinskog kola vide se tragovi nedozvoljenog habanja turbinskog kola o zaštitnik plamena, pa turbokopresor propušta ulje. Sve ovo prouzrokuje gubitak snage motora i potrošnju ulja, beo ili plavi dim na auspuhu. Uzrok kvara je neispravna (blokirana) motorna kočnica (neispravan cilindar kočnice ili je zapekla osovina leptira motorne kočnice), ili je neko strano telo blokiralo auspuh.
 
Pre ponovne ugradnje turbine mora se otkloniti uzrok kvara, a to je u ovom slučaju motorna kočnica i prekontrolisati cevi auspuha

 

 

 

Začepljenje katalizatora

 

Na putničim vozilima u auspuhu motora ugrađen je katalizator. Vremenom usled taloženja produkata sagorevanja, gareži i čađi, dolazi do delimičnog ili potpunog začepljenja katalizatora. Delimično ili potpuno začepljenje cevi stvara veliki pritisak izduvnih gasova u turbinskom kućištu, i kao u prethodnom slučaju ovo prouzrokuje gubitak snage motora i potrošnju ulja, beo ili plavi dim na auspuhu i oštećenje radnih kola rotora turbine.

 

 

 

Pritisak ulja u karteru motora

 

Demontirani turbo ima kvar koji se ogleda u potrošnji ulja, a prema obliku i vrsti oštećenja delova pouzdano je utvrđeno da motor na kome je ugrađen ovaj turbo ima efekat visokog pritiska ulja u karteru motora.

 

Ovaj kvar turbine prate i simptomi kvara na motoru kao što su gubitak snage, velika potrošnja ulja i beo ili plav dim na auspuhu. Karakterisitični znaci nasilnog propuštanja su pojavljivanje "živog ulja" na turbinskoj strani. Kućište kompresora je u usisnoj zoni zaprljano uljem, pa s obzirom da turbo usisava vazduh, pomenuto ulje može doći samo sa oduška motora, tzv. "iberlaufa". Ukoliko pregledate usisno crevo videćete da se ulje prostire od oduška prema turbini. Usled nekog problema na motoru pojavljuje se povišeni pritisak u karteru motora.

 

Povišeni pritisak podiže nivo ulja u karteru, pa se "živo ulje" pojavljuje na odušku motora i istovremeno, pošto je turbokompresor povezan sa karterom motora preko odvoda ulja turbine pritisak ulja oprerećuje zaptivne karike u turbini, pa ulje nasilno prolazi na zaptivnim karikama iako one nisu fizički oštećene. Vremenom povišeni pritisak ulja u karteru oštećuje zaptivne karike turbine, pa je neophodna reparacija turba

 

Kod ove vrste kvara, obično veći deo potrošnje ulja je na motoru, a manji deo na turbokompresoru, pa se remontom turbokompresora ne rešava kompletan problem potrošnje ulja.

 

Do pojave povišenog pritiska u karteru može doći usled najrazličitijih uzroka:

 

  • Zapušen odušak motora (iberlauf). Kod ovog slučaja usisno crevo na turbokompresoru je suvo.
  • Cev za odvod ulja iz turbokompresora do kartera: presavijena, zapušena, smanjen protok, mora imati odgovarajući ugao za odvod ulja (+/-15 stepeni od vertikale).
  • Zaprljan filter vazduha
  • Previsok unutrašnji pritisak u motoru, kao rezultat istrošenosti delova i sklopova motora; (pohabane karike, hilzne, i drugi delovi motora). Pre ponovne ugradnje turbokompresora mora se rešiti problem povišenog pritiska ulja u karteru. Bilo da, na takav motor, ugradite vaš remontovan ili drugi nov turbokompresor desiće se isto: turbokompresor će nasilno propuštati ulje.

 

 

 

Nečistoće u ulju

 

Demontažom centralnog sklopa turbine utvđeno je veliko habanje kliznih površina ležajeva i osovine turbine. Jasno se vide tragovi habanja - brazde na karakterističnim mestima, usled nečistoća u ulju za podmazivanje. Ulje se kontaminira produktima sagorevanja i opiljcima delova motora.

 

U zavisnosti od stepena zaprljanosti ulja, vremenom dolazi do povećanja zazora između ležajeva i osovine što prouzrokuje habanje zaptivnih karika i pojave debalansa rotogupe turbokompresora, pa čak i do kačenja lopatica turbinskog i kompresorskog kola o kućišta turbine. Turbina troši ulje, motor nema snagu i pojavljuje se beo ili crn dim na auspuhu. Prilikom montaže creva sa priključcima za dovod i odvod ulja ne sme se koristiti zaptivna masa, već zamo orginalni dihtunzi.

 

 

 

NEčistoće u ulju nakon izvršenog generalnog remonta motora

 

Prilikom velikih popravki, kao što je generalni remont motora, kada se demontira motor, često zaostali opiljci od remonta dospevaju u ulje habaju i ceo motor. Pošto se rotor trbine obrće nekad i po 50 puta brže od ostalih osovina na motoru habanje na turbu je mnogo veće i brže. Nakon završetka generalnog remonta obavezno dobro isprati karter motora. Pre ponovne ugradnje turba mora se otkloniti uzrok kvara. Potrebno je obavezno zameniti ulje i filter za ulje i očititi karter motora, u protivnom ponovo će doći do istog kvara .

 

 

 

Prekid podmazivanja

 

Demontažom centralnog sklopa turbokompresora utvđeno je oštećenje kliznih površina ležajeva i osovine sa turbinskim kolom. Pored tragova habanja karakteristična je i promena boje osovine na mestu habanja. Loše podmazivanje ili prekid podmazivanja turba prouzrokuje rapidno habanje i povećanje zazora između ležajeva i osovine. Vremenom dolazi do pojave debalansa rotogrupe, habanja zaptivnih karika, pa turbo troši ulje. Kao posledica tog debalansa rotora i oštećenja lopatica radnih kola, motor gubi snagu, a na auspuhu se pojavljuje plavi ili crn dim. Često ovaj kvar izaziva lom rotora turbokompresora. Do prekida podmazivanja može doći usled začepljenja kanala za podmazivanje krupnim opiljcima u ulju, diht masom ili usled kvara na motoru.

 

Pre ponovne ugradnje turba moraju se proveriti creva za dovod ulja, zameniti ulje i filter za ulje i izvršiti ispiranje kartera motora, u protivnom ponovo će doći do istog kvara.

 

 

 

Obrtanje rotora iznad dozvoljenog broja obrtaja

 

Demontažom i pregledom delova turbine, utvrđeno je da je kvar turbine nastao usled okretanja rotora turbine iznad dozvoljenog broja obrtaja. Kod starijih tipova turbine koji nemaju VSG ventil, do kvara ovog tipa dolazi usled poremećaja u sistemu sagorevanja goriva i tada se javlja veći pritisak i temperatura izduvnih gasova od predviđenog. Pri visokim brojevima obrtaja rotora u materijalu rotora javljaju se unutrašnja naprezanja koja prouzrokuju lomljenje lopatica rotora, ležajevi u turbini ne mogu da izdrže tolika opterećenja i često dolazi do pucanja radnih kola rotora turbine. Turbokompresori koji poseduju VSG ventil, predviđeni su da rade pri većim brojevima obrtaja nego prethodno pomenuti. Uloga VSG ventila je da kada pritisak izduvnih gasova u turbini dostigne kritičnu, najviše dozvoljenu vrednost, preusmeri izduvne gasove izvan zone okretanja rotora i na taj način smanji broj obrtaja rotora turbokompresora.
 
Kod novije generacije turbina koji poseduju varijabilnu geometriju pored pomenute uloge VSG/elektromagnetni ventil reguliše i količinu i pritisak izduvnih gasova u toku rada turbine. U slučajevima kada je VSG ventil oštećen ili kada se vrši nestručno podešavanje VSG ventila, dolazi do toga da se se rotor tubokompresora okreće većim brojem obrtaja od maksimalno dozvoljenog. Motor troši ulje i gubi snagu, a turbina pišti prilikom rada. Često dolazi i do loma rotora turbine usled unutrašnjih opterećenja. Kod turbokompresora sa varijabilnom geometrijom dolazi do oštećenja rotora, varijabilne geometrije i centralnog kućišta turbine, pa je jedino rešenje ugradnja nove turbine

 

 

 

Visoka temperatura izduvnih gasova

 

Oštećenje turbinskog kola sa osovinom je izazvano previsokom temperaturom izduvnih gasova. Uzrok ovog kvara turbine je u nepravilnom sagorevanju u motoru. Ovaj kvar je posledica neispravnog rada sistema za napajanje gorivom ili nepravilno podešenog sagorevanja. Visoka temperatura na rukavcima osovine prouzrokuje sagorevanje ulja, pa kažemo da ulje "koksira". Pri visokim temperaturama materijal zaptivnih karika gubi svoja svojstva, habanje ležajeva je ubrzano pa turbina troši ulje. Dešava se i lom lopatica rotora turbine ili pucanje kućišta turbine. Izgorelo ili napuklo kućište turbine prouzrokuje propuštanje izduvnih gasova, pa u radu turbina pišti, motor nema snagu i pojavljuje se crni dim na auspuhu. Pre ponovne ugradnje potrebno je prekontrolisati rad sistema za napajanje gorivom, i zameniti ulje i filtere za ulje i vazduh