ターボキリングによくある 7 つの間違いとその防止方法

ターボ自動車業界では一貫して存在し続けてきたが、現在ではその人気は急上昇している。現在では、高回転のホンダからパワフルなディーゼルピックアップ、さらにはフォードの工場製マスタングまで、幅広い車種に搭載されている。ターボ故障は避けられません。特に過酷な動作条件では。ウェイストゲート、ブローオフバルブ、ボールベアリングセンターカートリッジ、360 度スラストベアリングアセンブリなどの重要なコンポーネントを使用しても、ターボは限界まで使用されて故障する可能性があります。

装備された車両を運転する人ターボチャージャー車、トラック、SUV、その他の車輪付き輸送手段を問わず、潜在的な弱点に関する洞察を提供し、効果的に回避できるように支援します。

1. 異物による損傷

異物による損傷（FOD）は、ターボチャージャーシステムに異物が入ると、壊滅的な故障につながる可能性があるためです。異物には、土、ほこり、雑巾、さらには誤って吸気口に残されたボルトなどの破片が含まれます。驚くべきことに、ターボの故障の 80 パーセントは、特に吸気側でコンプレッサーホイールのブレードに外部物体が接触したことに起因しています。この種の故障が発生すると、コンプレッサーホイールのブレードの前縁に衝撃の痕跡が残り、コンプレッサーホイールが収容されているインデューサーボアに接触または傷の跡が現れることがあります。

破片が侵入する原因として共通しているのは、ターボチャージャー汚れたエアフィルターです。車の基本的な部品であるこのメンテナンスを怠ると、高額な費用がかかり、4桁の費用がかかる可能性があります。ターボチャージャー万が一、破片がエンジン内に侵入した場合、交換費用が 100 ドル以上、場合によっては 5 桁の費用がかかることもあります。幸いなことに、最近のターボチャージャー付きセットアップの多くでは、吸気温度を下げるためにインタークーラーが使用されています。ターボチャージャーとエンジンの間に配置されたこのインタークーラーは、コンプレッサーホイールから剥がれた破片を捕らえるセーフティネットとして機能し、FOD 事故による損傷を軽減します。

解決：

エアフィルターを適切にメンテナンスして最適なパフォーマンスを確保してください。再利用可能なフィルターは定期的に清掃し、使い捨てフィルターは推奨間隔で交換してください。

2. 速度超過

ときターボチャージャータービンがコンプレッサーマップを超えると、追加のブーストが安定して生成されない状況が発生する可能性があります。ただし、過剰な駆動圧力が生成され、シャフトが想定された容量を超える速度を経験する可能性が高いです。この過回転現象は有害な結果につながる可能性があり、タービンの排気ホイールが通常最初に故障するコンポーネントです。極端なケースでは、ターボチャージャー分解して排気管から猛スピードで排出される可能性があり、潜在的に危険な状況を引き起こす可能性があります。

オーバースピードの例は、高性能ディーゼル車で特に多く見られます。工場出荷時の設定でも、現代のディーゼルトラックは30psi以上のブーストレベルに達することがあります。プログラマーや大型インジェクターなどのアフターマーケットの変更を加えると、OEM（オリジナル機器メーカー）の動作限界を超えることが比較的容易になります。ターボチャージャー。

ディーゼルアフターマーケット部門、特にそり引きやドラッグレースなどの活動では、単一のターボチャージャー 100 psi ものブースト圧力に遭遇することがあります。実例として、S400 シリーズをベースにした BorgWarner ターボが挙げられます。70 psi を超えるブースト圧力に加え、大量の亜酸化窒素噴射と外部ウェイストゲートの故障にさらされた結果、破滅的なオーバースピードが発生しました。スラストベアリングの故障によりシャフトが過度に動き、コンプレッサーホイールがハウジングに接触してインデューサーボア内で斜めに挟まり、深刻な損傷と動作不良が発生しました。

解決：

ターボのブースト対駆動圧力比を約 1:1 (または特定の状況では最大 1:1.5) に維持することは、最適なパフォーマンスを得るために重要です。このバランスを達成するには、ウェイストゲートを実装して過剰な駆動圧力を調整および解放するか、より大きなタービンハウジングを設置して排気流を強化する必要があります。これらの要素を微調整することで、ターボチャージャーシステムの効率と出力を向上させることができます。

3. 給油の問題

ジャーナルベアリングの性能と寿命に重大な影響を与える可能性のある重要な問題の1つターボチャージャー最も深刻な問題は、適切な潤滑不足です。十分なオイル供給がないと、ターボチャージャー内のベアリングが急速に劣化します。時間が経つと、この潤滑不足によりシャフトの遊びが生じ、コンプレッサーとタービンホイールがそれぞれのハウジングに接触するようになります。さらに、オイル供給が不十分だと、スラストベアリングに傷がつき、過度の熱が発生して、ターボチャージャーの性能が損なわれる可能性があります。ターボチャージャーの中央セクション。

特に大型フレームの潤滑に関する懸念に対処するためターボ、最低要件として -6 AN オイル供給ラインを使用することをお勧めします。これにより、ターボチャージャーへのオイルの一貫した適切な流れが確保され、不十分な潤滑に関連するリスクが軽減されます。

さらに、石油汚染は、ターボチャージャーのエンジンの機能性を損なう可能性があります。汚染は、不適切なメンテナンス、冷却剤や燃料がエンジンオイルに混ざること、エンジン内部の部品が破損して生じた破片など、さまざまな原因で発生します。汚染されたエンジンオイルは、ジャーナルベアリングの摩耗、スラストベアリングの損傷、シャフトの傷など、潤滑不足によって引き起こされる問題と同様のさまざまな問題を引き起こす可能性があります。エンジンの機能性を維持するには、オイルの汚染を防ぐことが不可欠です。ターボチャージャーの最適なパフォーマンスを実現し、長期的には高額な損害を防ぎます。

解決：

-6 AN オイル供給ラインを使用して、最適なパフォーマンスを確保します。エンジンオイルを定期的に交換して品質を維持し、汚染物質がないことを確認してください。これらの手順は、エンジンをスムーズかつ効率的に稼働させるために不可欠です。

4. 漏れを防ぐ

ターボチャージャーに関しては、シール漏れの潜在的な問題に迅速に対処することが重要です。現代のターボチャージャーの大半は、カーボンシールではなくダイナミックシールを使用しています。これらのダイナミックシールは、センターセクション用のオイルがターボチャージャーの吸気側 (コンプレッサー) または排気側 (タービン) に漏れるのを防ぐ重要な役割を果たします。

しかし、高性能エンジンのクランクケースの過度の圧力、長期間の使用によるシールの摩耗、オイル戻りラインの位置やサイズが適切でないなど、シール漏れの原因となる要因はいくつかあります。ターボチャージャー過度に加圧されると、エンジンの吸気側と排気側の両方にオイルが漏れてしまう可能性があります。ターボチャージャー最適なパフォーマンスと寿命を維持するためには、これらの問題に迅速に対処することが不可欠です。ターボチャージャーシステム。

解決：

高馬力アプリケーションでは、クランクケース圧力や油圧が過剰になる可能性があるため、より優れたクランクケース換気システムまたはドライサンプ給油システムへのアップグレードを検討してください。老朽化したエンジンからオイル漏れが発生している場合は、ターボチャージャー徹底的な検査と場合によってはオーバーホールを行う時期かもしれません。

5. スラストベアリングの故障

議論するときターボチャージャーコンポーネントを設計する際には、最適な性能を維持するためにスラストベアリングの役割を考慮することが重要です。コンプレッサーホイールに最も近い位置にあるスラストベアリングは、コンプレッサーホイール内のエンドプレイを制限する上で重要な役割を果たします。ターボチャージャーアセンブリ。効率的に機能するための標準的なエンドプレイ範囲は、通常 0.002 ～ 0.004 インチであることに注意することが重要です。

スラストベアリングは、薄い油膜を利用してシャフトとの間にバリアを作り、動作します。ベアリングとシャフトが直接接触するとスラストベアリングが故障する可能性があるため、この潤滑は不可欠です。この故障が発生すると、ホイールとハウジングの接触の問題につながることがよくあります。

注目すべきは、ターボチャージャーアフターマーケットのコンプレッサーホイール、特にオリジナルよりも大きく重いコンプレッサーホイールを装備している場合、270度スラストベアリングの寿命は大幅に短くなります。この寿命の短縮は、エンジンの全体的なパフォーマンスと寿命に影響を与える可能性があります。ターボチャージャーしたがって、早期故障を回避し、ターボチャージャーの最適な動作を確保するには、アフターマーケット部品のスラストベアリングに対する互換性と潜在的な影響を考慮することが重要です。

解決：

最適なパフォーマンスと信頼性を得るために、360 度スラストベアリングを組み込むか、360 度スラストオプションを備えたユニットを選択してターボシステムを強化することを検討してください。

6. 急上昇

コンプレッサーサージは、ターボバークまたはチャープとも呼ばれ、吸入空気がコンプレッサーから逆流する現象です。これは通常、スロットルが急に持ち上げられたときなど、ブーストが急にカットオフされたときに発生します。この現象に伴うノイズは、圧縮空気が吸気システムに閉じ込められ、ターボを逆流させる以外に出口がないために発生します。サージングはターボのコンプレッサー側に特にダメージを与える可能性があり、長時間発生するとスラストベアリングが著しく摩耗します。サージングに伴うリスクを軽減するために、高サージアプリケーションではブローオフバルブが使用されることがよくあります。

ターボサージの最も深刻なケースは、ターボチャージャーが過剰に搭載された車両でよく見られます。ターボチャージャーアプリケーションに対して誤って指定されています。たとえば、12 バルブ 5 の場合です。9Lカミンズ搭載ダッジラムに71mmボルグワーナーS400ターボを装着。もともと54～56mmの小型ターボ用に設計されたが、低速エンジンで大きなサージが発生する。このセットアップでは、ターボチャージャー常にサージライン内で動作するため、コンプレッサーホイールにかかるストレスにより、耐用年数が短くなり、重大な故障が発生する可能性があります。

解決：

すべての RPM 範囲で最適なパフォーマンスを維持するには、エンジンに最適なターボサイズを選択してください。低 RPM での急上昇や高速でのオーバースピードを防ぐため、大きすぎるターボサイズは避けてください。

7. 猛暑

となるとターボチャージャー極端な高温は、ターボチャージャーの性能と寿命に影響を与える重要な要素です。ターボチャージャーは高温に耐えられるように設計されていますが、華氏 2,000 度に長時間さらされると、最終的にはターボのタービン (排気) 側に問題が生じる可能性があります。

過度の熱に起因する一般的な故障点には、タービン入口フランジの応力亀裂、タービン入口渦巻のエッジの侵食、タービンホイールブレードの先端の変形などがあります。これらの問題は、高い性能要求、排気システムの制限、インタークーラーの亀裂、さらにはエアフィルターの詰まりなど、さまざまな要因によって発生する可能性があります。

その間ターボチャージャーターボチャージャーは耐久性のある部品ですが、熱による損傷はターボ自体を超えて広がる可能性があることに注意することが重要です。過度の熱は、ターボチャージャーのインコネル製タービンホイールに重大な損傷を与える前に、バルブやピストンなどのエンジン内部部品に損傷を与える可能性があります。このような事態はまれですが、極度の熱がターボチャージャーの性能とエンジンシステム全体に与える影響を認識しておくことが重要です。

解決：

高温計を使用して排気ガス温度を監視し、エンジンとアプリケーションに最適な熱範囲内で動作していることを確認します。

1. 異物による損傷

解決：

2. 速度超過

解決：

3. 給油の問題

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4. 漏れを防ぐ

解決：

5. スラストベアリングの故障

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6. 急上昇

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7. 猛暑

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