Turbokompresorių guoliai

---

---

Turbokompresoriaus veikimo principas paremtas didelio greičio rotoriaus sukimu, dažnai pasiekiančiu 100 000–200 000 aps./min., o kai kuriuose sportiniuose agregatuose – net dar daugiau. Norint, kad rotorius suktųsi be trinties sukeltų trikdžių, reikalingi preciziški guoliai. Jie užtikrina rotoriaus veleno centravimą, stabilumą bei sklandų jo sukimąsi. Tuo pačiu metu guoliai padeda aukštame slėgyje cirkuliuojančiai alyvai pasiekti svarbiausius komponentus, taip juos atvėsinant bei sumažinant trintį. Dėl didžiulės rotoriaus inercijos, darbinės temperatūros (neretai viršijančios 900 °C turbinos korpuse) bei ašinio ir radialinio krūvio, guoliams tenka išties didžiulė atsakomybė.

Kas lemia ankstyvą guolių susidėvėjimą?

Guolių eksploatacinis laikas priklauso nuo keleto svarbių veiksnių:

• Prasta tepimo kokybė: žemos kokybės ar seniai nekeista alyva praranda savo tepamąsias savybes, todėl guoliai patiria didesnę trintį ir perkaitimą.
• Alyvos stygius: neužtikrintas alyvos spaudimas arba sugedę tepalo kanalai gali sukelti tepimo trūkumą, o tai drastiškai spartina guolių metalo paviršiaus dilimą.
• Perkaitimas: aukšta turbinos būsto temperatūra, nepakankama aušinimo sistemos priežiūra ar pernelyg dažna dinamika be atvėsinimo režimo gali perkaisti guolius.
• Tarpinės arba sandariklių nesandarumas: jei atsiranda alyvos nuotėkis, guoliai negauna reikiamo tepalo srauto arba jo spaudimas būna nepastovus.
• Netinkama alyvos klampumo klasė: per tiršta ar per skysta alyva gali nepasiekti reikalingos plėvelės storio, skiriančio guolio paviršių nuo veleno.

Simptomai, rodantys guolių susidėvėjimą

Turbininių guolių nusidėvėjimas nėra visada akivaizdus tik pažvelgus iš išorės – tačiau yra keletas požymių, į kuriuos būtina atkreipti dėmesį:

• Vibracija: praradus guolių preciziškumą, turbinos rotorius pradeda drebėti radiališkai ar ašiniškai. Vairuotojas gali pajusti neįprastus virpesius, juntamus per pedalą arba gauti diagnostinių kodų dėl padidėjusio vibracijos lygio.
• Švilpimas ar garsinis cypimas: stipriai pažeisti guoliai gali skleisti veriančius, aukšto tono garsus, ypač aukštesnių apsukų metu. Tai atsiranda dėl netolygaus metalo trinties, padidėjusio veleno laisvumo ar suardytos guolio struktūros.
• Alyvos nuotėkis: dėl guolių nusidėvėjimo arba nelygios jų sėdynės, gali sutrikti tepalo sandariklių darbas. Dėl to atsiranda alyvos lašėjimas iš kompresoriaus arba turbinos pusės, kartais pasireiškiantis tepalų dūmais iš išmetimo.
• Staigus galios sumažėjimas: praradus guolių efektyvumą, rotorius nebesugeba laisvai suktis, tad sumažėja pripūtimo slėgis (angl. boost) ir krenta variklio dinamika.

Kaip vibracija veda prie didesnių pažeidimų?

Nusidėvėjus guoliams, atsiradusi vibracija turi polinkį dar labiau didėti. Kuo labiau laisvai rotorius juda guolio kiaute, tuo labiau didėja ašinė ir radialinė apkrova. Tai gali sukelti šakotą virtinę problemų:

1. Pavojus pačiam turbinos velenui – jis gali mikroskopiškai deformuotis, keistis ašinio išcentruotumo parametrai.
2. Greičiau dyla turbinos sparnuotė ir kompresoriaus mentės, liečiantis prie korpuso ar kitų detalių.
3. Gali sutrikti rotoriaus balansas, didinantis vibruojančių detalių apkrovą.

Susidaręs uždaras ciklas – kuo daugiau vibracijos, tuo labiau dėvisi guoliai, o tai didina vibraciją dar labiau. Vairuotojui ignoruojant ankstyvus gedimo požymius, turbinos komponentų pažeidimai gali tapti negrįžtami.

Alyvos nuotėkis ir jo pasekmės

Dėl guolių susidėvėjimo viena iš kritiškiausių pasekmių yra alyvos pratekėjimas į išmetimo ar įsiurbimo sistemą. Jei alyvos sandarikliai (vadinamieji „seals“) nebeveikia dėl netolygaus veleno judesio, kompresoriaus korpuse atsiranda spaudimo netolygumų. Alyva iš tepimo kanalų gali patekti į suspausto oro tėkmę ar išmetamąsias dujas. Tai sukelia ne tik juodus ar melsvus dūmus, bet ir kelia pavojų katalizatoriui bei lambda zondams. Papildomai, degant tepalams variklio cilindre, susidaro suodžių bei anglies sankaupos, kenkiančios degimo procesui ir didinančios detonacijos riziką.

Prevencinės priemonės – ką gali padaryti vairuotojas?

Apsaugant turbinos guolius nuo per greito nusidėvėjimo, svarbūs tiek techniniai, tiek elgsenos faktoriai:

• Reguliarus alyvos keitimas: reikiamu intervalu keičiama sintetinė ar pusiau sintetinė alyva užtikrina patikimą tepimo sluoksnį ir geresnį terminį stabilumą.
• Kokybiški filtrai: ne tik alyvos, bet ir oro bei degalų filtrai turi būti tvarkingi. Purvinas oras ar dulkės tiesiogiai kenkia kompresoriaus sparnuotei ir guoliams.
• Aušinimo sistemų priežiūra: perkaitęs variklis sunkiau atvėsina turbokompresorių, tad svarbu sekti aušinimo skysčio lygį ir reguliariai tikrinti radiatorių.
• Atvėsinimo laikotarpis po dinaminio važiavimo: paskyrus kelias dešimtis sekundžių tuščiajai eigai po intensyvaus važiavimo, alyva gali toliau cirkuliuoti ir išvesti perteklinę šilumą.
• Apgalvotas vairavimo stilius: pernelyg dažni raudonų sūkių pasiekimai bei momentinis užgesinimas ties aukšta temperatūra didina guolių krūvį.

Kada kreiptis į servisą?

Jei girdite netipinį švilpimą ar cypiantį garsą, o variklis tampa vangus, netempkite laiko. Garsas, sklindantis iš turbinos, yra pirmas signalas, jog guoliai nebedirba taip, kaip turėtų. Ilgiau važinėjant su pažeistu guoliu, rizikuojate ne vien turbinos, bet ir viso variklio būkle. Taip pat atkreipkite dėmesį, ar variklio tepalo kiekis krenta greičiau nei įprasta, kas gali rodyti nepastebėtus nutekėjimus arba per didelį tepalo suvartojimą variklio degimo procese. Automobilių servisai, turintys specializuotą turbinos diagnostikos įrangą, galės patikrinti ne tik guolių, bet ir turbinos sparnuočių, sandariklių būklę, atlikti balansuotę ar prireikus pakeisti nusidėvėjusias dalis.

Kokie remonto sprendimai prieinami?

Radus guolių susidėvėjimo pėdsakų, mechanikai gali siūlyti kelis variantus:

• Guolių komplekto keitimas: kai pažeidimas nėra kritinis, pakanka pakeisti guolius, sandariklius ir atlikti tikslią rotoriaus subalansavimo procedūrą.
• Visa turbinos renovacija: jei nusidėvėjimas paveikė ir kitas turbinos sritis (pavyzdžiui, sparnuotes, veleną), gali būti atliekamas kompleksinis atnaujinimas.
• Naujos turbinos montavimas: itin dideliam mechaniniam pažeidimui dažnai ekonomiškiau įsigyti naują ar restauruotą originalią turbiną.

Kadangi daugelis šiuolaikinių turbokompresorių turi gana daug unikalių konstrukcinių ypatumų (kintamos geometrijos sparnelių mechanizmą ar twin-scroll kanalus), prieš apsisprendžiant dėl remonto, svarbu kreiptis į specialistus, išmanančius konkretaus gamintojo reikalavimus.

Ankstyvas dėmesys guoliams – mažesni kaštai ateityje

Didžiulis guolių darbinis krūvis reiškia, kad net menkiausi tepimo sutrikimai ar vibracijos gali būti pražūtingi turboagregatui. Guolių nusidėvėjimas dažnai prasideda laipsniškai, bet jam progresuojant, pasekmės būna skaudžios: švilpimas, vibracija, alyvos nuotėkis ir smarkiai sutrumpėjusi turbinos tarnavimo trukmė. Identifikuodami ankstyvus požymius ir laikydamiesi tinkamų priežiūros rutinų – reguliariu alyvos keitimu, tinkamo klampumo parinkimu, švariais filtrais bei terminiu variklio „poilsiu“ – jūs ne tik išvengsite nepageidaujamo guolių keitimo, bet ir padidinsite bendrą variklio efektyvumą bei eksploatavimo patikimumą. Taigi, skirdami dėmesį guolių būklei, apsaugosite savo turbiną nuo brangiai kainuojančių gedimų ir užtikrinsite ilgalaikę, sklandžią kiekvienos kelionės eigą.