Turbo-Сompressors: Working Peculiarities, Causes of Failures
Authors: Адакин Р.Д. , Соцкая И.М. , Груздев Н.С. 
Published: June 2021

Рассмотрены вопросы использования турбокомпрессоров (ТРК), производителей ТРК, принцип работы, пути совершенствования, причины отказов. Работу ТРК совершенствуют инженеры во всём мире, при этом основная задача заключается в том, чтобы продлить срок эксплуатации и увеличить эффективность ТРК. Принцип работы ТРК заключается в том, что энергию на вращение вала ТРК получает от отработанных газов, воздействующих на горячую улитку, расположенную на одном валу с холодной улиткой, которая нагнетает воздух во впускной коллектор. ТРК совершенствуют следующими путями: уменьшают размеры и увеличивают скорость вращения вала ТРК; добавляют управление (электронное, механическое) перепускным клапаном давления; используют турбину с регулируемым сечением и ротором, который содержит дополнительные подвижные лопатки, регулирующие поток отработанных газов на низких и на высоких оборотах двигателя; используют параллельную установку ТРК, применяют сдвоенные ТРК, турбокомпаунд; используют современные материалы – керамику. При работе двигателя внутреннего сгорания ТРК выходят из строя. Рассмотрены неисправные узлы, проведён анализ причин выхода из строя турбин и разработан ряд мероприятий, придерживаясь которых можно продлить срок службы ТРК или выработать тот срок службы, который был заложен заводом-изготовителем. К основным причинам выхода из строя ТРК можно отнести следующие: недостаток масла, попадание посторонних предметов в ТРК, загрязнённое масло, попадание абразива через воздушный фильтр. Для устранения указанных причин рекомендуется выполнять своевременную замену масла с масляным фильтром; выполнять своевременную замену воздушного фильтра; использовать только качественное масло, соответствующее виду топлива и рекомендованное для турбин; использовать турботаймер или после поездки выключать двигатель транспортного средства не сразу, а дав поработать ему на холостых оборотах, чтобы охладилась турбина и снизилось число оборотов вращения вала ТРК.

The issues of use of turbo-compressors (TC), manufacturers of TC, operation principle, ways of improvement, causes of failures are considered. The work of the TC is being improved by engineers around the world, the main task being to extend the service life of the TC and increase the efficiency of the TC. The principle of the TC operation is that the energy for rotation of the TC shaft is received from the exhaust gases acting on the hot volute located on the same shaft as the cold volute, which pumps air into the inlet manifold. TC is improved in the following ways: reduce the size and increase the rotation speed of the TC shaft; add control (electronic, mechanical) of the pressure relief valve; use a turbine with a variable area and a rotor, which includes additional movable vanes that control the flow of exhaust gases at low and high engine speeds; use a parallel TC installation, use dual TC, a turbocompound; use modern materials – ceramics. During operation of the internal combustion engine the TC fails. The faulty units were considered, the causes of turbine failure were analyzed and a number of measures were developed, adhering to which it is possible to extend the service life of the TC or develop the service life that was laid down by the manufacturer. The main reasons for the failure of the TC include the following: lack of oil, ingress of foreign objects into the TC, contaminated oil, ingress of abrasive material through the air filter. To eliminate these reasons, it is recommended to perform timely replacement of oil with oil filter; perform timely replacement of air filter; use only the quality oil corresponding to the type of fuel and recommended for turbines; use a turbo timer or after the trip turn off the vehicle engine not immediately, but by letting it work at idle speed so that the turbine cools and the rate speed of the TC shaft rotation decreases.