Проблемы турбокомпрессора на грузовике Volvo с Cummins ISX и их решение

Двигатель Cummins серии ISX — один из самых ходовых, его можно установить на разных автомобилях, включая любимые дальнобойщиками Вольво. Даже если первоначально на нём стоял другой «движок», водители часто устанавливают ISX в качестве второго мотора, так как эта серия больше аналогов способствует экономии топлива при сохранении мощностных характеристик, а это немаловажно для «дальнобоев». Но серия предназначена не только для них, её активно используют, например, сельскохозяйственные организации и строительные компании. Кроме того, она — одна из популярных у вахтовиков на Севере, так как может выдерживать низкие температуры, не снижая производительности. Но при всех своих «плюсах» у неё могут быть и поломки, так как ресурс рано или поздно вырабатывается. Поэтому мы разберём частный случай поломок турбокомпрессора на этой серии ДВС и подскажем, как их избежать.

Характеристика серии

На СТО с проблемами ТКР обратился водитель грузовика Volvo VNL780, двигатель которого — Cummins ISX. Прежде чем характеризовать неполадки турбины, немного расскажем о самом силовом агрегате. Его рабочий объём достигает 15-литровой отметки, что считается среди подобных ДВС достаточно существенным показателем. Поэтому неудивительно, что мощность доходит до 400 л.с., а момент кручения — до 1400 оборотов за минуту. Кроме слаженной работы шести цилиндров с рядным расположением, это становится возможным благодаря мощной турбине, которая обычно устанавливается самим концерном Камминз, но допускаются и партнёрские разработки, например, Холсет — турбонаддув у этой версии ничуть не хуже, одна из популярных разработок — HE551W, у неё может изменяться геометрия. Шток в таком случае управляет крыльчаткой, которая может менять угол наклона лопастей, что положительно сказывается на усилении обдува и, соответственно, больше способствует воздушному наддуву, увеличивающему, в свою очередь, эффективность набора мощности. При небольшой нагрузке на мотор наддув может быть ослаблен, чтобы не перегружать без необходимости механизм турбины.

Как и другие силовые агрегаты Камминз, эта серия изготавливается из прочных материалов, в которые включаются чугун с модификацией и другие металлы с огнеупорными свойствами. Регулировка тормозного пути — повышенной точности за счёт встроенных механизмов, впрыск горючего идёт под две тысячи бар. Поэтому топливо полностью сгорает в спецкамерах, а значит, и выхлопы лишены привычной для многих ТС токсичности, обеспечивая соответствие евростандарту четвёртого поколения. Водители особенно ценят эту версию за то, что она экономно расходует дизтопливо, что положительно сказывается на их балансе.

Возникшие проблемы

Кроме практически неработающей турбины, у данного «движка» ко времени ремонта протекали патрубки. Утечки обнаружил сам водитель, обратив внимание на характерный свист. В работе один из них издавал шипение, как будто его проткнули иголкой. Это происходит, когда внутри идут процессы гниения. По воспоминаниям владельца была восстановлена картина появления неисправностей, среди характерных признаков был, например, продольный люфт. Кроме того, турбонагнетатель был весь промаслен, утечки были в разных местах, в том числе в области геометрии. Состояние лопастей — близкое к неудовлетворительному, одна из них сломана, другая загнута, всё это мешает функциональности, так как турбина не сможет обеспечивать нужный наддув, работая на минимальных оборотах.

Причины неисправностей

Эти и другие неисправности появляются в турбокомпрессорах в связи с разными причинами, среди которых можно выделить обусловленные режимом работы. Двигатель функционирует при жаре в тысячи градусов по Цельсию, на узлы и детали давит воздух, который тоже раскалён до максимальных отметок. Текущие топливо и масло постепенно разъедают составляющие «движка», действие абразивных веществ усиливается антифризом, в особенности, если он выбран некачественного состава. В комплектующие мотора попадают грязь, мусор, закаменевшие частицы, на высокой скорости их вес многократно усиливается. Если не уделять внимание очистке, не вовремя менять фильтры, пользоваться некачественными ГСМ, то силовой агрегат получает усиленную нагрузку, с которой в итоге не справляется.

Другая группа причин неисправностей заключается в неверном выборе режима эксплуатации ТС и ДВС. Сюда можно отнести упомянутый выбор топлива и масла, халатное отношение к нему приводит к быстрому выводу различных узлов из строя, ТКР тоже относится к ним, несмотря на высокое качество изготовления.

Кроме того, водители не уделяют должного внимания диагностике и профилактике, продолжая передвигаться с неисправными компонентами, это расшатывает механизмы, в том числе отрицательно воздействуя на турбину. Те же болты, вылетая, могут хаотично перелетать от одной части мотора к другой, в конечном итоге повреждая их. Среди повреждённых может оказаться и турбонагнетатель. Ещё при эксплуатации нарушаются нормы рабочего времени, организм мотора не готов к круглосуточным нагрузкам без всяких перерывов, стоянки просто необходимы ему. Важно и то, как осуществляется движение.

Турбокомпрессор предназначен для повышения мощности силового агрегата, но это вовсе не означает, что полученную мощность нужно израсходовать сразу и без всякой цели, газуя и резко притормаживая, поигрывая в «догонялки», увлекаясь дрифтом, особенно на льду в зимнее время. Завести ТС в условиях отрицательных температур — это всегда дать дополнительную нагрузку, но одно дело, когда такое осуществляется плавно, с прогреванием мотора, совсем другое — когда никаких мер предосторожности не принимается.

Среди комплектующих турбины, требующих особого внимания, отметим колёса компрессии и ротора, они чувствительны к механическим воздействиям, поэтому могут быть повреждены, особенно, когда в конструкцию залетают частицы грязи, песка, камней. Относительно быстро изнашивается и катализатор, так как он усиливает сопротивление посторонним включениям.

Коварно ведёт себя порой электромагнитный клапан, водители редко замечают, что вакуумизация замедлена, затруднена или вовсе отсутствует. Мощность может теряться из-за текущего тракта впуска. Из мелочей, которые легко поправить без ремонта, отметим пережим масляного шланга.

Симптоматика неисправностей

Для того чтобы обнаружить неисправность турбины или её компонентов, порой не нужно даже заглядывать в неё. Догадаться об этом можно и по косвенным признакам.

Например, это свист или гул с нарастанием от самого турбокомпрессора. Другой признак неисправности ТКР — изменение расцветки выхлопа, она может стать синей или чёрной. Падает давление наддува, растёт расход масломоторного состава.

Но и наблюдения за турбиной многое дают, поэтому опытные водители способны обнаруживать появление поломок уже на первоначальном этапе. Заменяя комплектующие, они пользуются ТКР долгие годы.

Демонтаж ТКР с патрубком

Демонтаж турбокомпрессора начинаем с предварительного снятия крыла с подкрылком, потому что они могут создать помехи и в результате окажутся повреждёнными. Из этих же соображений снимают и подножку с защитой. Обязателен и слив антифриза. Далее снимаем патрубки и откручиваем коммуникационные линии — шланги, трубки. Также снимаем датчики. Патрубки, в связи с возникшими проблемами, выражающимися в раздувании, заменяем на новые. При снятии на них были видны трещины значительного объёма, при подаче газа происходит надувание. Ослабляем гаечное крепление. После этого турбину нужно успеть подхватить руками, потому что она может свободно выпасть в руки. Сразу зачищаем место и меняем прокладку, обычно она идёт с буртиком. Выпускной коллектор оказался залит маслом, произвели его очистку. Менять не стали, так как состояние на вид хорошее.

Установка новой турбины с патрубком

Установку новой производим в обратной последовательности — постановка, закрутка гаек, патрубки диаметром 110 мм с хомутом 104-112, коммуникации, монтаж подножки, защиты, крыла и подкрылка. Чтобы болты лучше схватывались в соединении, их можно промазать графитовой смазкой. Заливаем антифриз и тестируем работу ДВС с турбокомпрессором. Перед запуском, если нет уверенности в хорошей смазке, можно долить буквально шприцевой объём масла, это улучшит обороты.

Достигнутые результаты и рекомендации

Замена турбины вместе с патрубками помогла прекратить протечки масла. Накачка воздуха пошла в повышенном объёме, видно, что мотор вернулся к былой мощности. Посторонних звуков не появилось, свист исчез.

Выше пошёл и момент кручения, заметно ниже стала токсичность выхлопов — замеры не проводились, но запах стал менее едким. Связавшись с владельцем через некоторое время, выяснили, что ДТ стало расходоваться экономичнее, что положительно отобразилось на балансе автопарка.

Из выданных рекомендаций:

перейти на смазку маслом, которое апробировано концерном и считается наиболее подходящим ДВС Камминз — Вальволайн;
детальнее диагностироваться на предмет утечек, как масла, так и топлива, поменяв узлы и детали, которые допускают протекание;
поискать места заправок, где можно быть уверенным в качестве ДТ;
поставить сепаратор, который будет дополнительно фильтровать топливо и удалять образование влаги;
обратить внимание на выбор места закупки, переориентируясь с низкой цены сомнительных поставщиков на высокое качество официальных дилеров, потому что в некоторых узлах заметны прокладки и болты «самопального» производства.

К слову, водитель не отрицал, что закупался иногда на трассе или в гаражных кооперативах. По возможности в связи с этим планировал перемонтировать некоторые узлы. Решил также присмотреться к шлангам, так как, по его мнению, у них случается пережим. Задумался он и об особенностях вождения, в практике часто были резкие наборы скоростей, обычно в холодное время года. Из других узлов серьёзное беспокойство вызывала головка блока цилиндров, в ближайшее время решил заняться ею отдельно.

Заключение

Замена турбокомпрессора с патрубками и прокладкой по описанной в статье технологии помогла решить возникшие проблемы с набором мощности ДВС Cummins ISX на грузовике Volvo. Попутно были устранены маслопротечки. Кроме имевшихся признаков неисправностей, мы привели и другие симптомы, по ним можно определить момент необходимости обновления ТКР, выделив те из них, которые позволяют сделать это без осмотра самой турбины. Однако такая косвенная диагностика не отменяет необходимости регулярных осмотров. В статье также воспроизведены рекомендации по пролонгации эксплуатационного срока турбонагнетателя. Существует несколько вариантов турбин, которые могут быть установлены на данную серию, но монтировать можно только продукцию самого концерна и его официальных партнёров — Mahle, FCEC, Holset.