Operational malfunctions of turbochargers – reasons and consequences

The paper discusses the most frequently occurring types of damage in turbochargers fitted in modern combustion engines and their influence on the engine basic operational indexes. The following causes of turbocharger malfunctions have been discussed: no lubrication, low lubricant pressure, reduced lubricant quality, foreign objects in the charged air and in the exhaust gas. Example malfunctions resulting from the said causes have been shown. The experimental part discusses the influence of a reduction of the charging pressure resulting from a leakage in the intake system on the effective parameters of a diesel engine fitted in light-duty and heavy-duty vehicles. The leakage in the intake system has been simulated by boring holes of the diameter of 3 and 12 mm in the intake manifold downstream of the turbocharger. The influence has been determined of the leakage of the turbocharging system on the value of the charging pressure, maximum effective power, engine torque, unit and hourly fuel consumption and the concentration of the exhaust components. A significant impact has been observed of the leakage of the turbocharging system on the effective parameters of the tested diesel engine and exhaust gas composition.

W artykule wskazano najczęściej występujące uszkodzenia turbosprężarek stosowanych we współczesnych silnikach spalinowych oraz przedstawiono ich wpływ na podstawowe wskaźniki operacyjne silników. Omówiono takie niesprawności turbosprężarek, jak: brak smarowania lub zbyt małe ciśnienie czynnika smarującego, jakość oleju smarującego, obecność ciał obcych w powietrzu i w spalinach. Przedstawiono przykładowe niesprawności spowodowane poszczególnymi czynnikami. W części doświadczalnej oceniono wpływ zmniejszenia ciśnienia doładowania spowodowanego nieszczelnością układu dolotowego na parametry użyteczne silnika o zapłonie samoczynnym, stosowanego w samochodach dostawczych oraz osobowych. Nieszczelność układu dolotowego została zamodelowana przez wykonanie otworów o średnicy 3 i 12 mm w kolektorze dolotowym za turbosprężarką. Określono wpływ nieszczelności układu doładowania na wartość ciśnienia doładowania, maksymalną moc użyteczną, moment obrotowy silnika, jednostkowe i godzinowe zużycie paliwa oraz stężenie składników toksycznych w spalinach. Stwierdzono istotny wpływ nieszczelności układu doładowania na parametry użyteczne i skład spalin silnika o zapłonie samoczynnym.