Масло в интеркулере

Масло в интеркулере несет в себе большие риски. Нужно понимать что масло, так же как и дизтопливо или бензин является горючим материалом. И случаи, когда двигатель идет в разнос, зачастую связаны с попаданием скопившегося масла из интеркулера в цилиндры двигателя.

Обнаружив масло в интеркулере нужно применять комплексный подход к установлению источника и причин. При этом источник может быть один, или же это может быть совокупность нескольких источников. Сюда относятся: турбокомпрессор, вентиляция картера, пневмосистема автомобиля.

Для того что бы разобраться в причинах попадания масла в интеркулер нужно рассмотреть схему циркуляции потоков в турбированном двигателе.

В интеркулер подается воздух, сжатый в компрессорной части турбины. Забор воздуха для турбокомпрессора идет из воздушной магистрали, соединяющей корпус воздушного фильтра и входную горловину корпуса компрессора. Этой магистрали следует уделить особое внимание. Идеальным считался бы тот случай, когда по магистрали проходит чистый фильтрованный воздух, подающийся от воздушного фильтра, через компрессорную часть турбины и интеркулер в цилиндры.  В этом случае, обнаружив в интеркулере масло, можно было бы с уверенностью сказать, что источником является турбина. Но на практике такая схема не применяется (за редким исключением).  По требованиям экологии, газы которые присутствуют в картере двигателя, направляются через компрессорную часть турбины в интеркулер  и дальше в цилиндры двигателя. Происходит рекуперация. В цилиндрах двигателя, смешиваясь с топливом,  картерные газы сжигаются, а продукты сгорания попадают в систему отвода выхлопных газов.

В магистрали подачи фильтрованного воздуха в компрессор турбины, делается врезка, через которую проходят газы из картера.  При этом  следует учитывать, что  на исправном двигателе, в этой магистрали, за счет сопротивления воздушного фильтра, давление, при работающем двигателе, будет всегда ниже атмосферного  (разряжение). И как результат, будет происходить отсос  газов из картера.

Картер двигателя и полость под клапанной крышкой головки  объединены каналами или патрубками, по которым проходит циркуляция газов. В картере собираются газы прорвавшиеся из камеры сгорания по стенкам цилиндров, между уплотнительными кольцами и поршнями. Чем сильнее износ цилиндропоршневой группы – тем большее количество газов будет присутствовать в картере двигателя. Помимо газов пространство картера заполнено взвесью из брызг масла проходящего через зазоры между вкладышами и шейками коленвала. При вращении коленвала, масло из вкладышей, а так же каналов охлаждения, разбрызгивается на стенки картера и стекает в поддон, но при этом некоторая часть этого масла, смешивается с картерными газами.  Чем сильнее будет износ цилиндро-поршневой группы и вкладышей, тем более плотным будет состав картерных газов. Поднимаясь на уровень крышки клапанов, картерные газы проходят через маслоуловитель, функцией которого является очистка газов от масла и от эффективности его работы зависит количество масла попадающего в интеркулер. В этой цепочке могут присутствовать  один или несколько клапанов PCV, но состав и плотность картерных газов они не меняют.

Присутствие масла на входе в компрессорную часть турбины говорит о проблемах с вентиляцией картера. Причинами могут служить износ цилиндро-поршневой группы или проблемы с маслоуловителем. При наличии на автомобиле пневмокомпрессора, следует изучить его систему сброса лишнего воздуха. Зачастую сброс производится на вход компрессора турбины и при сильном износе пневмокомпрессора, масло из него будет попадать через компрессор турбины в интеркулер. Проводя осмотр патрубка подвода воздуха на турбину, заодно нужно прощупать люфты вала ротора и поверить отсутствие натиров на лопатках колеса компрессора и стенках корпуса. Подробно описано Зазоры и люфты в турбокомпрессоре. При увеличенных люфтах существует большая вероятность того, что газомасляные уплотнения турбокомпрессора повреждены и происходит утечка масла из турбины в интеркулер.

На фотографиях показан случай, когда на двигателе изношена цилиндро-поршневая группа и на вход в компрессор поступают картерные газы с большим содержанием паров масла. Стенки горловины и колесо компрессора залиты маслом. Пройдя через колесо компрессора по корпусу и патрубку, это масло окажется в интеркулере.

Если после осмотра входного участка компрессора турбины вопросов не возникает, а в интеркулере собирается масло, то тогда уже можно с уверенностью говорить о проблемах с турбиной. И что бы убедиться в этом, можно осмотреть выходную горловину компрессора турбины что бы увидеть объемы масла.

Когда такой осмотр проводится в профилактических целях, не следует удивляться если будет обнаружено запотевание внутренней полости корпуса компрессора. Это явление будет присутствовать даже при полностью исправной турбине и полной уверенности в отсутствии попадания масла вместе с картерными газами. Уплотнения турбокомпрессора не дают стопроцентной герметичности. По конструкции они являются газодинамическими лабиринтного типа. В их узлах применяются уплотнительные кольца имеющие зазоры в канавках и тепловые зазоры точно так же как и поршневые кольца. Сквозь эти зазоры, в небольших количествах, проходят пары масла, которые оседают на внутренних стенках корпуса компрессора. Следует учитывать тот факт, что уплотнения являются газодинамическими и эффективность их растет с ростом оборотов вала. Чем выше обороты вала ротора, тем большая центробежная сила воздействует на масло, попадающее на уплотнения и это масло, отбрасывается в накопительные полости и на защитные экраны. При работе двигателя на холостых оборотах, эффективность уплотнений низкая и пары масла пройдя их, в небольших количествах, попадают на внутренние стенки корпуса компрессора. Но при наборе оборотов, эффективность газодинамических уплотнений возрастает, а пары масла просочившееся при работе на холостых оборотах, выдуваются в цилиндры не успевая скопиться в интеркулере.  По этой причине на внутренних стенках корпуса компрессора, в области выходного патрубка, может наблюдаться запотевание от паров масла.

Установив тот факт, что с картерными газами масло не попадает в компрессор турбины и решив, что источником попадания масла в интеркулер является турбина, нужно рассмотреть и тот вариант, когда причина не в турбине, а в забитой или замерзшей вентиляции картера. В этом случае горловина входного патрубка и колесо компрессора будут сухими по той простой причине, что картерные газы не попадают на них. Но газам, скапливающимся в картере двигателя нужен выход. И выходить они будут через щуп и канал слива масла из турбины. В корпусе подшипников турбокомпрессора, так же как и в картере двигателя, образуется взвесь из капель и паров масла. Это масло, которое под давлением пройдя подшипники, разбрызгивается вращающимися деталями и узлами, внутри полости корпуса подшипников. При забитой вентиляции картера, газы устремляются в корпус подшипников и выходят через газодинамические уплотнения выдавливая при этом масло сквозь зазоры уплотнительных колец. Нужно отметить что такая ситуация очень нежелательна для турбины. В картерных газах содержатся частицы сажи, оксиды азота и серы, альдегиды и другие токсические и канцерогенные вещества вызывающие корозию. Проходя через зазоры в уплотнительных кольцах, эти вещества откладываются на стенках колец и канавок. При этом уменьшаются допустимые зазоры, что ведет к перегреву и интенсивному износу поверхностей. Как следствие, ресурс исправной работы турбокомпрессора сильно сокращается.

Для того что бы дать точный ответ бросает ли турбокомпрессор масло, требуется его демонтаж для проверки на стенде. В процессе проверки, в корпус подшипников турбины подается горячее масло под давлением и вал ротора раскручивается потоком воздуха для того что бы вступили в действие газодинамические уплотнения, эффективность которых растет с увеличением оборотов. Если такая проверка ведется на добалансировочном стенде для картриджей, то одновременно проверяются и параметры балансировки.