W niniejszym temacie spotykamy się z trzema ważnymi pojęciami, a mianowicie diagnostyką, regeneracją oraz naprawami turbosprężarek. Zatem diagnostyka maszyny, czy urządzenia w ogólnym pojęciu polega na określeniu jego stanu technicznego i źródeł awarii. Naprawa turbosprężarek to działanie, którego celem jest przywrócenie cech użytkowych uszkodzonym zespołom lub pojedynczym elementom w wyniku procesu regeneracji, lub wymiany zużytych części. Natomiast sama regeneracja części to działanie mające na celu przywrócenie właściwości eksploatacyjnych częściom zużytym lub posiadającym uszkodzenia. Te trzy działania dotyczą turbosprężarek różnego typu tj. turbin konwencjonalnych, turbin ze zmienną geometrią oraz układów doładowania składających się z wielu turbosprężarek.
Przyczyny awarii turbosprężarki
Najbardziej częstymi przyczynami awarii turbosprężarek są następujące:
- Brak mocy, czyli za niskie ciśnienie doładowania.
- Nieszczelność na wirniku, niedrożny układ wydechowy.
- Do turbosprężarki wpadły ciała obce (np.: ziarnko piasku itp.).
- Zły montaż bądź uszkodzony układ paliwowy.
- Nie zamykający się zawór ciśnienia doładowania.
- Zanieczyszczony, a najczęściej brudny filtr powietrza.
- Brak oleju (smarowania) turbosprężarki.
- Nieszczelny kolektor ssący (pęknięcie, uszczelki).
- Uszkodzone przewody ciśnieniowe, czyli nieszczelne lub zagniecione.
- Uszkodzona obudowa turbiny lub zawór sterujący.
- Uszkodzone łożysko wirnika.
- Brudne koło kompresji lub intercooler ( chłodnica powietrza doładowującego).
- Czarny dym.
Diagnostyka i regeneracja turbosprężarki
Diagnostyka turbiny jest standardowym działaniem w wg procedury jej regeneracji. Większość zakładów naprawczych przeprowadza ją za darmo. Polega ona na wykryciu wszystkich uszkodzeń turbosprężarki, a także przyczyn ich powstania. Nie jest to łatwe zadanie, ale inżynierowie z zakładów specjalistycznych, mają wystarczające dużo doświadczenie i wiedzę, jak sobie poradzić z tymi usterkami.
Czynności diagnostyczne i regeneracyjne specjalistów
Przed naprawą turbiny specjaliści w pierwszej kolejności przeprowadzają ocenę organoleptyczną z zewnętrznej strony. Sprawdzeniu podlega najpierw silnik, który steruje położeniem cięgna i pozycją łopatek oraz kierownic o zmiennej geometrii. Badaniom podlegają wszystkie trzy korpusy w celu wykrycia uszkodzeń takich jak: pęknięcia lub brak ciągłości struktury. Należy zaznaczyć, iż turbosprężarki pracują w bardzo zanieczyszczonym środowisku i tych zanieczyszczeń jest znaczna ilość. Dlatego zbadanie wszystkich uszkodzeń jest niemożliwe. Nie należy się jednak tym przejmować, ponieważ niezauważone okiem specjalisty mikropęknięcia zostaną zarejestrowane i zidentyfikowane mikroskopowo.
Naprawa turbosprężarek – rozmontowanie
W dalszej kolejności turbosprężarka podlega rozmontowaniu, a jej elementy są dokładnie badane przed myciem. Konieczne jest bowiem usunięcie zanieczyszczeń z takich ważnych elementów jak łożysko oporowe. Dzięki temu można przeprowadzić weryfikację np. w jakim stanie znajduje układ smarowania. Następnie sprawdza się muszlę i siłownik oraz pozostałe elementy wchodzące w skład głównej części turbosprężarki. Najpierw określa się, w jakim stanie jest zmienna geometria. Według wszelkich danych, jeśli z siłownikiem były problemy, to będą one także ze zmienną geometrią.
Wymienione powyżej elementy współpracują ze sobą na wysoce istotnej płaszczyźnie i jeśli ta współpraca zostanie zaburzona, to złe skutki są widoczne po jednej i po drugiej stronie. Jeżeli pierścień zmiennej geometrii jest zacięty i nieporuszany przez siłownik, to prowadzi to do zbierania się nagaru na łopatkach. Na odwrót obciążony siłownik, który nie ma możliwości zmiany pozycji w ostateczności uszkodzi się, ulegnie rozszczelnieniu i się zepsuje.
Badania głównych elementów turbiny
Badane są zatem pracujące elementy rdzenia, czyli turbina i koło kompresji. Po ich weryfikacji rozbiera się rdzeń. Jest to konieczne ze względu na określenie, czy nadaje się on jeszcze do naprawy, czy jest już uszkodzony w stopniu niepozwalającym na ponowną regenerację.
Przed wymianą jakichkolwiek elementów turbosprężarki dokładnie sprawdzana jest każda jej część, aby wiedzieć, że można ją jeszcze zastosować, aby obniżyć koszt regeneracji. Sprawdzane są oczywiście wirniki tj. turbina i koło kompresji, wałek, a także elementy eksploatacyjne. Ponownie wykorzystujemy tylko turbinę i koło kompresji, a pozostałe elementy będące składowymi zestawu naprawczego zawsze wymieniamy z uwagi na ich zniszczenia. O tyle o ile można wykorzystać ponownie turbinę i element kompresji, o tyle zużywające się w codziennej eksploatacji elementy, a wchodzące w skład zestawu naprawczego zawsze się wymienia.
Diagnostyka turbosprężarki identyfikuje uszkodzenia, jakie ją spotkały, a także jak one powstały, czyli co jest przyczyną uszkodzenia turbosprężarki. Ma to przyszłościowy korzystny wpływ dla użytkownika, ponieważ wie jak uniknąć takich uszkodzeń i do nich nie dopuścić, aby uniknąć regeneracji turbosprężarki.
Naprawa turbosprężarek
Standardowa naprawa turbosprężarki obejmuje następujące czynności:
- rozebranie turbosprężarki, czyli demontaż na części składowe,
- dokładne mycie wszystkich elementów składowych w myjce ultradźwiękowej,
- pomiar zużycia elementów i ich weryfikacja oraz analiza przyczyn uszkodzeń,
- kontrola i ocena punktów pomiarowych wskazanych przez producenta,
- wymianę: łożysk (poprzecznych i wzdłużnych), pierścieni uszczelniających, o-ringów i połączeń śrubowych,
- precyzyjne dynamiczne wyważanie i doważanie zespołu wirującego,
- regulację wartości ciśnienia doładowania,
- komputerowe ustawianie regulatora podciśnieniowego lub nadciśnieniowego,
- montaż końcowy turbosprężarki,
- pomiar szczelności oraz luzów turbosprężarki.
Diagnostyka, regeneracja i naprawa turbin prowadzimy zgodnie z procedurami zawartymi w ich instrukcjach serwisowych opracowanych przez producentów tych urządzeń. W instrukcjach tych uwzględniono tolerancję wymiarów elementów współpracujących. Podstawową zasadą jest stosowanie podczas każdej naprawy profesjonalnego zestawu naprawczego, który powinien być na wyposażeniu każdego z serwisów.
