Чому турбіна жене масло - турбобаланс
Для «знавців» Турботехніка це не питання: «Зносилися сальники ...» (варіації: «неякісні сальники», «китайські сальники» і т.п.). Відповідь невірний хоча б тому, що сальників в конструкції турбіни немає. Центральний корпус підшипників з обох сторін (з боку турбіни і компресора) герметизується, але не сальниками, а безконтактними динамічними ущільненнями лабіринтового типу. Лабіринт - зазор складної форми, який утворюється між поверхнями канавки, виконаної на валу ротора, і входить в неї кільця прямокутного перерізу (аналогічного поршневого). Розрізне кільце за рахунок пружності фіксується в корпусі підшипників. Коли вал з канавкою обертається відносно нерухомого кільця, в «лабіринті» між ними створюються локальні зони підвищеного тиску. Цим досягається не абсолютна, але прийнятна непроникність ущільнення для газів і в'язких рідин.
Навіщо потрібно герметизувати центральний корпус турбокомпресора?
Ущільнення зі сторони турбіни ізолює його порожнину від відпрацьованих газів, що обертають турбінне колесо. Якщо двигун справний, тиск всередині центрального корпусу підшипників практично атмосферний - він з'єднаний з вентильованим картером мотора трубкою для зливу масла. У корпусі турбіни тиск завжди зайве. Не будь ущільнення, гарячі відпрацьовані гази проривалися б в центральний корпус, а через нього і в картер двигуна, що мало б численні негативні наслідки. Власне, так і відбувається, коли ефективність ущільнення з турбінної боку знижується. Зазвичай працездатність ущільнення порушується в результаті механічного зносу його елементів (кільця і канавки), який, в свою чергу, є наслідком збільшення рухливості ротора (осьової і радіальної) через вироблення підшипників.
З протилежного. компресорної боку спостерігається інша картина. Поки тиск наддуву не досягло помітною величини (в режимі холостого ходу і знижених оборотів двигуна), під крильчаткою компресора створюється розрідження. В цьому випадку ущільнення перешкоджає витіканню картерних газів з парами масла з центрального корпусу під вхідну систему. У міру збільшення тиску наддуву функція ущільнення змінюється - воно запобігає прорив наддувочного повітря в картер двигуна. Оскільки винос масла найбільш імовірний саме через компресорну сторону, тут застосовують додаткові заходи захисту: маслоотражающіе екрани, шайби або буртики на валу ротора, а іноді і подвійні «лабіринти».
Чому іноді все це виявляється марним?
Перш за все, потрібно змиритися з такою крамольною думкою: ущільнення вала герметичні не "на всі сто». При нормальних робочих умовах їх все ж долають і відпрацьовані гази, і картерів гази з масляним туманом, але, підкреслимо: в мізерних, допустимих кількостях. Тому будь-яка справна турбіна витрачає якусь кількість масла. У будь-якому турбодвигун напірні патрубки (після компресора) будуть замаслені. У різних моторів - в різному ступені, залежить від їх конструктивних особливостей і технічного стану. Допустимий витрата масла обмовляється виробником мотора, а контролюється не інакше як по убутку рівня масла в картері.
Проникність лабіринтових ущільнень не за незмінний - вона зростає зі збільшенням перепаду тиску між «всередині» і «ззовні». Так, винос парів масла через компресорну сторону підвищується в режимі холостого ходу, коли тиску наддуву немає і розрідження під компресорним колесом найбільше. Саме тому виробники турбокомпресорів радять уникати тривалої (більше 20-30 хвилин) роботи турбодвигуна на холостому ходу. За цей час значна кількість масла у вигляді масляного туману потрапляє у впускний систему і далі в камеру згоряння. «Поторохтів» на холостих, «газанул» і з вихлопної труби - сизий дим! Сильно засмічений повітряний фільтр погіршує ситуацію. З таким навіть на номінальних оборотах мотора за колесом компресора може створюватися відчутне розрідження, що провокує підвищений винос масляного туману.
Ці явища, які навряд чи можна характеризувати як текти турбіни, відбуваються при нормальній циркуляції масла в корпусі підшипників. Норма - це коли масло, продавлене крізь зазори в парах тертя, а потім збите і розбризкане шалено обертався валом, «самопливом» стікає по внутрішніх стінках корпусу і безперешкодно повертається в картер по зливний трубці. Ось якщо циркуляція масла порушена (зазвичай, через зниження пропускної здатності слива) порожнину корпусу підшипників переповнюється маслом і тут вже ніякі ущільнення не допоможуть - турбіна «потече» в прямому сенсі цього слова.
Злив масла може бути утруднений через дві причини: зменшено перетин зливний магістралі або велике засунений картерних газів. Трубка може бути перетиснута або закупорена зсередини, може бути зміщена прокладка, посаджена на герметик, видаючи всередину і частково перекрив отвір, і т.д. Підвищений тиск картерних газів може бути наслідком зносу ЦПГ і збільшення прориву продуктів згоряння або несправності системи вентиляції картера (засмічення фільтра, масловіддільника, відмови клапана). Іноді засунений настільки велике, що слив масла повністю припиняється і воно видавлюється «з усіх щілин». Загалом, неспроста в гарантійних документах на турбіну прописані такі вимоги до двигуна як допустимий опір повітряного фільтра і тиск картерних газів в режимі холостого ходу.
З усіма можливими несправностями турбін і можливими їх причинами можна ознайомитися в розділі - Обов'язкова діагностика автомобіля.
Зі сказаного випливає така аксіома: турбіна з незношених до критичного рівня ущільненнями (тим більше, турбіна нова) сама по собі не потече. Якщо турбіна все ж тече, на те є зовнішня причина, яку треба встановити і усунути.