Land Cruiser Prado GRJ150 TRJ150 TRJ155 KDJ150 TRJ155 LJ150 - СИСТЕМЫ ВПУСКА И ВЫПУСКА ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ ДВИГАТЕЛЯ 1KD-FTV

ОПИСАНИЕ НЕИСПРАВНОСТИ ТУРБОНАГНЕТАТЕЛЯ

ШУМ

УТЕЧКА МАСЛА И БЕЛЫЙ ДЫМ

ЧЕРНЫЙ ДЫМ

НЕДОСТАТОЧНАЯ МОЩНОСТЬ ИЛИ ПРОВАЛ В РАБОТЕ ДВИГАТЕЛЯ

MIL ВКЛЮЧАЕТСЯ

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ПРИНЦИПА РАБОТЫ И КОНСТРУКЦИИ ТУРБОНАГНЕТАТЕЛЯ

ВЫПУСКНОЙ КОЛЛЕКТОР С ТУРБОНАГНЕТАТЕЛЕМ (для моделей без DPF) - ОПИСАНИЕ СИСТЕМЫ

Данный раздел содержит указания по поиску и устранению неисправностей, когда предполагаемой причиной неисправности является турбонагнетатель.


ОПИСАНИЕ НЕИСПРАВНОСТИ ТУРБОНАГНЕТАТЕЛЯ

Состояние ремонта турбонагнетателя


Хорошо известно, что неисправности турбонагнетателя могут иметь много признаков, как рассмотрено ниже. Однако механизмы, вызывающие признаки, указывающие на неисправности турбонагнетателя, понимаются недостаточно. В результате отсутствия знаний о турбонагнетателе и его неисправностях часто производятся ненужные замены турбонагнетателя и прочие операции ремонта. Поэтому усвоение информации относительно неисправностей турбонагнетателя помогает эффективно производить ремонт и экономить время.

Классификация неисправностей турбонагнетателя

ПризнакОписание признакаСм. стр.
ШумСвистящий шумНепрерывный высокочастотный шум, пропорциональный частоте вращения коленчатого вала двигателя
Шум, имеющий характер подвыванияОтносительно низкочастотный шум по сравнению со свистом
Утечка маслаНаружная утечка маслаСнаружи турбонагнетателя видна утечка масла на его поверхности
Внутренняя утечка маслаУтечка масла из корпуса подшипника во внутреннюю часть кожуха компрессора или корпуса турбины через кольцевое уплотнение
Белый дымЧад от маслаИз выпускной трубы выходит чад от масла
Дым несгоревшего топливаИз выпускной трубы выходит дым несгоревшего топлива
Черный дымИз выпускной трубы выходит черный дым
Недостаточная мощность или провалы в работе двигателяАвтомобиль не достигает требуемой скорости
Слабый разгон
Удар при ускорении
MIL включаетсяP1251Слишком высокое давление
P0299Слишком низкое давление
P0046Неравномерное движение привода турбонагнетателя
P0047Неисправность электродвигателя постоянного тока
P0048
P2564Неисправность датчика положения сопловой лопатки
P2565
  • УКАЗАНИЕ:
  • В данной таблице отражены лишь типичные проблемы, связанные с турбонагнетателем
ШУМ
Описание
Возможная причинаПредположительно неисправный узел
Разбалансировка вала турбиныТурбонагнетатель
Утечка из впускного трубопроводаВпускной трубопровод
Шум шестерен
(по ошибке принимается за шум турбонагнетателя)
Шестерня уравновешивающего вала
Передача трансмиссии
Шестерня вакуумного насоса
  • УКАЗАНИЕ:
  • Можно легко установить, является ли турбонагнетатель причиной шума. Если сделать это перед проверкой турбонагнетателя или снятием его с двигателя, можно существенно сократить время поиска неисправностей.

Подсоедините портативный диагностический прибор к DLC3.

Запустите и прогрейте двигатель.

Включите портативный диагностический прибор.

Войдите в следующие меню: Powertrain / Engine / Active Test / Activate the VN Turbo Open.

РезультатПричина шума
Шум ослабляется (или исчезает)Турбонагнетатель
Шум не изменяетсяЭто не турбонагнетатель (другие детали)
  • УКАЗАНИЕ:
  • Подробное описание диагностики в связи с шумом см. на стр. .
УТЕЧКА МАСЛА И БЕЛЫЙ ДЫМ
Описание
Тип утечки маслаОписаниеОсновной участок неисправности
Внутренняя утечка масла
(белый дым)
Утечка масла из корпуса подшипника в кожух компрессора (со стороны впуска) или в корпус турбины (со стороны выпуска) через кольцевые уплотнения.
Утечка масла данного типа незаметна снаружи турбонагнетателя
Если утечка происходит через уплотнение со стороны турбины, из выпускной трубы выходит большое количество белого дыма
Уплотнительное кольцо со стороны компрессора
Уплотнительное кольцо со стороны турбины
Засорение на сливе масла
Повреждение вала
Заклинивание вала или подшипника
Повреждение крыльчатки компрессора
Наружная утечка масла
Утечка масла изнутри турбонагнетателя наружу турбонагнетателя
Включает утечки масла, заметные снаружи турбонагнетателя
Уплотнение FIPG
Фланец маслопровода
Штуцер маслопровода
Шланговое соединение впускного трубопровода

Выпускной Коллектор С Турбонагнетателем (Для Моделей Без Dpf) - Описание Системы. СИСТЕМЫ ВПУСКА И ВЫПУСКА ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ ДВИГАТЕЛЯ 1KD-FTV. Land Cruiser Prado GRJ150 TRJ150 TRJ155 KDJ150 TRJ155 LJ150

Обозначения на рисунке
*1Кожух компрессора*2Кольцевое уплотнение
*3Вход компрессора*4Крыльчатка компрессора
*5Корпус подшипника*6Вал
*7Слив масла (выход)*8Уплотнение FIPG
*9Корпус турбины*10Колесо турбины
*aВнутренняя утечка масла в кожух компрессора*bВнутренняя утечка масла в корпус турбины
  • УКАЗАНИЕ:
В случае внутренней утечки масла из выпускной трубы выходит белый дым, и чрезмерно расходуется масло. Однако белый дым и чрезмерный расход масла могут быть обусловлены разными причинами. Поэтому не следует безоговорочно считать, что причиной неисправности при наличии белого дыма и большого расхода масла является турбонагнетатель.
Если есть внешняя утечка масла, ее источники ограничены местами, указанными в таблице выше. При утечке масла из соединения, уплотняемого FIPG, замените турбонагнетатель. При утечке масла из фланца маслопровода или соединения шланга не заменяйте турбонагнетатель, а проверьте и отремонтируйте фланец или шланг.
Подробное описание диагностики в связи с утечками масла и белым дымом см. на стр. .
ЧЕРНЫЙ ДЫМ

Неисправности делятся на 2 типа, как показано ниже.

Описание
НеисправностьОсновная неисправность
Недостаточный объем воздуха на впускеНедостаточный массовый расход воздуха, например, по причине слишком низкого давления наддува, в результате чего объем впрыска топлива получается чрезмерным по отношению к массовому расходу воздуха
Чрезмерный объем впрыска топливаЧрезмерный объем впрыска или неправильные моменты впрыска вследствие неисправности топливной системы

Основные узлы, связанные с черным дымом

Предположительно неисправный узелОсновная неисправность
ТурбонагнетательЧрезмерно низкое давление наддува
Система забора воздухаУтечка между турбонагнетателем и впускным коллектором
Топливная система
Чрезмерный объем впрыска топлива
Неправильные моменты впрыска топлива
Клапан РОГЗаедает или не закрывается полностью
Дроссельная заслонка дизельного двигателяЗаедает или не перемещается плавно
  • УКАЗАНИЕ:
  • Выше перечислены лишь основные узлы. Указаны не все детали, которые могут иметь отношение к черному дыму. Подробное описание диагностики в связи с черным дымом см. на стр. .

Связь турбонагнетателя с черным дымом


Если давление наддува ниже номинального вследствие неисправности турбонагнетателя, черный дым может возникать по причине недостаточного массового расхода воздуха. Однако ненормально низкое давление наддува может быть обусловлено неисправностями различных узлов, например, впускных трубопроводов, клапана РОГ и т.д. Поэтому не принимайте сразу, что турбонагнетатель является причиной низкого давления наддува, а проверьте все узлы, которые могут быть связаны со слишком низким давлением наддува. Узлы и детали, связанные с ненормальным давлением наддува, перечислены в таблице . Для упрощения и повышения эффективности диагностики в первую очередь обратитесь к таблице.

НЕДОСТАТОЧНАЯ МОЩНОСТЬ ИЛИ ПРОВАЛ В РАБОТЕ ДВИГАТЕЛЯ

Неисправности делятся на 2 типа, как показано ниже.

Описание
НеисправностьОсновная неисправность
Недостаточный объем воздуха на впускеНедостаточный массовый расход воздуха, например, по причине слишком низкого давления наддува, в результате чего объем впрыска топлива ограничивается
Ненормальный объем впрыска топливаНеправильный объем впрыска или неправильные моменты впрыска вследствие неисправности топливной системы

Основные узлы, связанные с недостаточной мощностью и провалом в работе двигателя

Предположительно неисправный узелОсновная неисправность
Турбонагнетатель
Ненормальное давление наддува
VN не перемещается плавно
Система забора воздуха
Утечка между турбонагнетателем и впускным коллектором
Засорение или блокировка впускного трубопровода
Топливная система
Ненормальный объем впрыска топлива
Неправильные моменты впрыска топлива
Клапан РОГЗаедает или не закрывается полностью
Дроссельная заслонка дизельного двигателяЗаедает или не перемещается плавно
Система выпуска отработавших газовЗасорение выпускного трубопровода
  • УКАЗАНИЕ:
  • Выше перечислены лишь основные узлы. Указаны не все детали, которые могут иметь отношение к недостаточной мощности и провалу в работе двигателя. Подробное описание диагностики в связи с недостаточной мощностью и провалом в работе двигателя см. на стр. .

Связь турбонагнетателя с ненормальным давлением наддува


Если давление наддува ниже номинального вследствие неисправности турбонагнетателя, может ощущаться недостаток мощности по причине недостаточного объема воздуха на впуске. Однако ненормальное давление наддува может быть обусловлено неисправностями различных узлов, например, впускных трубопроводов, клапана РОГ и т.д. Поэтому не принимайте сразу, что турбонагнетатель является причиной ненормального давления наддува, а проверьте все узлы, которые могут быть связаны неправильным давлением наддува. Узлы и детали, связанные с ненормальным давлением наддува, перечислены в таблице . Для упрощения и повышения эффективности диагностики в первую очередь обратитесь к таблице.

MIL ВКЛЮЧАЕТСЯ

Если выводится DTC, связанный с неисправностью турбонагнетателя, обратитесь к разделу диагностики по данному DTC.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ПРИНЦИПА РАБОТЫ И КОНСТРУКЦИИ ТУРБОНАГНЕТАТЕЛЯ

Турбонагнетатель подает большой объем воздуха в цилиндры, используя энергию отработавших газов посредством турбины, установленной на одной оси с компрессором.

Принцип турбонаддува


Давление наддува пропорционально частоте вращения турбонагнетателя, так как воздух на впуске ускоряется центробежной силой, создаваемой вращением компрессора. Повышенная кинетическая энергия, т.е. скорость воздуха на впуске, преобразуется в энергию давления диффузором, который находится вокруг выпуска крыльчатки компрессора. Компрессор приводится в движение турбиной, установленной соосно с валом турбины. Турбина приводится в движение энергией отработавших газов. Поэтому, когда турбонагнетатель повышает давление воздуха на впуске, в цилиндры подается больший объем воздуха, и впрыскивается больше топлива. В результате появляется больше энергии выхлопных газов, и давление наддува турбонагнетателя увеличивается.

Выпускной Коллектор С Турбонагнетателем (Для Моделей Без Dpf) - Описание Системы. СИСТЕМЫ ВПУСКА И ВЫПУСКА ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ ДВИГАТЕЛЯ 1KD-FTV. Land Cruiser Prado GRJ150 TRJ150 TRJ155 KDJ150 TRJ155 LJ150

  • УКАЗАНИЕ:
*1: Если энергия отработавших газов недостаточна, турбонагнетатель не может создавать требуемое давление наддува, даже когда он исправен.
Учитывая, что турбонагнетатель приводится в движение энергией отработавших газов, при отсутствии достаточного объема отработавших газов вследствие ненормального объема впрыска и прочих причин необходимое давление наддува не будет создаваться, даже когда турбонагнетатель исправен. Поэтому при ненормально низком давлении наддува для упрощения и повышения эффективности ремонта следует проверить все имеющие к этому отношение узлы и детали в соответствии с надлежащим порядком диагностики.

Регулирование давления наддува


Величина энергии, которую турбина может получать от отработавших газов, пропорциональна степени расширения, определяемой как отношение давления отработавших газов на впуске турбины к давлению на выпуске турбины. Для регулирования давления наддува служит регулируемое сопло (VN), установленное непосредственно перед рабочим колесом турбины и изменяющее степень расширения. Если VN закрыто, зазор между соседними лопатками сужается, и повышается давление отработавших газов на входе турбины, а, следовательно, и степень расширения. Поэтому при закрывании VN турбина получает больше энергии, и частота ее вращения и давление наддува повышаются. При открывании VN давление отработавших газов на впуске турбины падает, и частота ее вращения и давление наддува снижаются.

Выпускной Коллектор С Турбонагнетателем (Для Моделей Без Dpf) - Описание Системы. СИСТЕМЫ ВПУСКА И ВЫПУСКА ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ ДВИГАТЕЛЯ 1KD-FTV. Land Cruiser Prado GRJ150 TRJ150 TRJ155 KDJ150 TRJ155 LJ150

Обозначения на рисунке
*1VN (регулируемое сопло)*2Колесо турбины
*3Узкий зазор*4Широкий зазор
*aVN в закрытом состоянии*bVN в открытом состоянии
*cПоток отработавших газов--
  • УКАЗАНИЕ:
  • Если VN заедает в открытом состоянии, необходимое давление наддува будет недоступно. Если VN заедает в закрытом состоянии, будет создаваться чрезмерное давление наддува.

Механическая конструкция турбонагнетателя

Выпускной Коллектор С Турбонагнетателем (Для Моделей Без Dpf) - Описание Системы. СИСТЕМЫ ВПУСКА И ВЫПУСКА ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ ДВИГАТЕЛЯ 1KD-FTV. Land Cruiser Prado GRJ150 TRJ150 TRJ155 KDJ150 TRJ155 LJ150

Обозначения на рисунке
Выпускной Коллектор С Турбонагнетателем (Для Моделей Без Dpf) - Описание Системы. СИСТЕМЫ ВПУСКА И ВЫПУСКА ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ ДВИГАТЕЛЯ 1KD-FTV. Land Cruiser Prado GRJ150 TRJ150 TRJ155 KDJ150 TRJ155 LJ150Поток отработавших газовВыпускной Коллектор С Турбонагнетателем (Для Моделей Без Dpf) - Описание Системы. СИСТЕМЫ ВПУСКА И ВЫПУСКА ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ ДВИГАТЕЛЯ 1KD-FTV. Land Cruiser Prado GRJ150 TRJ150 TRJ155 KDJ150 TRJ155 LJ150Поток воздуха на впуске
  • УКАЗАНИЕ:
*1: Зазоры между радиальным подшипником и упорным подшипником составляют порядка 100 мкм, и для точного измерения этих зазоров следует соблюдать соответствующий порядок действий и использовать точные инструменты.
*2: Воздух на впуске содержит некоторое количество масляного тумана из газа PCV. Поэтому определенное количество масла на впуске компрессора является нормальным и не свидетельствует об утечке масла.
*3: В качестве кольцевых уплотнений используются разрезные кольца, которые, подобно поршневым кольцам, имеют разрез. Поэтому сами по себе уплотнительные кольца не обеспечивают полной герметизации. Герметизация масла достигается с помощью давления наддува в кожухе компрессора и давления отработавших газов в корпусе турбины. Эти давления предотвращают вытекание масла из корпуса подшипника через зазор кольцевых уплотнений. Поэтому при наклоне вала турбины относительно горизонтали масло может вытекать через зазор кольцевого уплотнения. Это не является утечкой масла вследствие неисправности кольцевого уплотнения.