Nissens: problemi comuni del turbo: olio e lubrificazione

Il turbo è un componente meccanico avanzato che funziona su vari sistemi del veicolo, e il suo funzionamento dipende da molti fattori ed è progettato per funzionare in condizioni molto impegnative, tra cui regimi elevati, lotta contro i gas di scarico roventi e generazione e distribuzione di aria ad alta pressione per l’aspirazione del motore. Tutto ciò richiede condizioni di lavoro adeguate e, se queste sono assicurate in un veicolo sano e regolarmente sottoposto a manutenzione, il turbo funzionerà anche per tutta la vita del motore.

Condizioni di lavoro inadeguate spesso provocano guasti al turbocompressore e possono essere causate da vari componenti o guasti del sistema possono provocarli. È altamente consigliabile riconoscerli ed eliminarli prima di installare un nuovo turbocompressore.

Sfondo

La lubrificazione adeguata è una delle condizioni essenziali per il corretto funzionamento del turbo, ed  è anche una delle cause più frequenti di gravi guasti al turbo quando se danneggiata. La maggior parte dei tipici turbocompressori automobilistici si collegano al sistema di lubrificazione del motore, condividendo così l’olio con il motore.

Il turbo gira estremamente velocemente, con i suoi componenti interni possono raggiungere velocità superiori a 250.000 giri al minuto. Il design del turbo deve essere preciso, e i suoi elementi devono essere calibrati su scala nanometrica.

Pertanto anche le parti rotanti, soprattutto l’albero turbo, necessitano di un’adeguata lubrificazione. Nella maggior parte dei modelli turbo, il lubrificante che scorre all’interno dell’albero e del suo cuscinetto crea una sottile pellicola idrodinamica in cui scorre l’albero rotante.

Il ruolo primario dell’olio è quello di facilitare la rotazione ed eliminare possibili attriti.

Inoltre, l’olio che scorre attraverso gli elementi li raffredda, estraendo il calore derivante dalle alte velocità e dal flusso di gas di scarico caldi.

Ecco perché una corretta lubrificazione è una delle condizioni più critiche per il funzionamento del turbo. In caso di danneggiamento, si verificheranno istantaneamente gravi guasti.

Alcuni dei guasti più comuni

#1 FAME DI PETROLIO

Mancanza/insufficienza di flusso d’olio al turbocompressore e al suo sistema di cuscinetti. Fa sì che il turbo funzioni mentre è scarsamente lubrificato.

Risultati: Bloccaggio dell’albero e dei cuscinetti del turbo. Rottura dell’albero.

Come identificarlo? Il turbo non funziona: guasto al motore.

Cause possibili:

• La pressione dell’olio all’ingresso del turbo è troppo bassa
• Problemi alla pompa dell’olio, mancanza di olio
• Blocco della linea di alimentazione dell’olio: restrizioni del flusso interno causate da fanghi di olio, coking o impurità
• Perdite di olio e guasti generali al sistema di lubrificazione del motore
• Caratteristiche dell’olio compromesse – ad es. fanghi d’olio, olio usurato, cottura, spegnimento del turbo troppo caldo

Lubrificazione insufficiente > Grippaggio dell’albero

Sano (in alto) vs. albero turbo poco lubrificato e grippato (in basso). La superficie dell’albero turbo grippato ha un colore da bluastro a giallastro. L’insufficiente apporto di olio ha causato un surriscaldamento, facendo virare il colore dell’acciaio. La temperatura del colore è una tinta di calore causata dal surriscaldamento dell’acciaio dell’albero.

Lubrificazione insufficiente > Rottura dell’albero

Albero rotto a causa della mancanza di lubrificazione.

L’elevata velocità di rotazione e l’attrito all’interno delle parti in movimento hanno causato un aumento eccessivo della temperatura, il riscaldamento dell’albero e, infine, la rottura per grippaggio.

Disturbo nell’alimentazione dell’olio > Lubrificazione insufficiente

Deformazione della linea di alimentazione dell’olio causata da un’installazione incauta. La linea è tesa, ma la deformazione ha provocato olio, provocando quindi una carenza di lubrificante nel turbo.

#2 COTTURA A OLIO

Le caratteristiche lubrificanti dell’olio sono compromesse da temperature di scarico eccessive e dalla formazione di particelle di olio indurito – coking/carbonizzazione dell’olio.

Risultati: Fanghi d’olio e coking, causando il funzionamento dell’albero e del cuscinetto del turbo come scarsamente lubrificati, portando alla fine a un guasto completo. I canali di distribuzione del petrolio soffrono di gravi intasamenti e restrizioni di flusso.

Come identificarlo? Il peggioramento/l’efficienza limitata del turbo porta a un guasto completo, compreso il grippaggio dell’albero/cuscinetti (il turbo non funziona) e il guasto del motore.

Cause possibili:

• Temperatura dei gas di scarico troppo elevata. Il problema potrebbe avere la causa principale in problemi di combustione e in un sistema di scarico improprio. Il funzionamento difettoso dei sensori di scarico, i guasti del sistema di filtraggio (DPF), i guasti del sistema di iniezione del carburante (dosaggio improprio del carburante), il sistema di aspirazione dell’aria e/o il MAP e i guasti del sensore MAF sono i motivi per cui le temperature di scarico aumentano eccessivamente e influiscono sul turbo.
• Problemi generali di lubrificazione del motore.

Surriscaldamento > Coking dell’olio > Lubrificazione insufficiente

La superficie dell’albero turbo è nera e carbonizzata. Le tracce di surriscaldamento possono essere viste sul cambiamento di colore dell’acciaio dell’albero: tinta blu/giallo. Di conseguenza, l’olio ha iniziato a cocarsi in superficie, formando annerimenti e peggiorando lo stato di scarsa lubrificazione, provocando convulsioni.

Surriscaldamento > Coking dell’olio > Lubrificazione insufficiente

Il guasto porta a compromettere gravemente la funzione del cuscinetto e la lubrificazione al suo interno.

#3 PERDITE INTERNE

Perdite di olio dai paraolio interni bruciati e dalle fasce elastiche del turbo. L’olio che fuoriesce entra nel sistema di aspirazione e scarico del motore.

Risultato: Perdite eccessive di olio all’interno del turbo, sia nella turbina che nel lato compressore. Grave contaminazione dei meccanismi VNT/WG del turbo. Consumo eccessivo di olio da parte del motore. Danneggiamento conseguente dei dispositivi di trattamento dei gas di scarico e del motore.

Come identificarlo? Turbo contaminato da olio, odore di olio nell’abitacolo, motore che brucia olio – fumo blu/grigio del veicolo, regime minimo improprio del motore (aumento di giri), gravi guasti al motore, compreso lo scoppio del cosiddetto “motore in fuga”.

Cause possibili:

• Sovrapressione dell’olio all’interno del turbo: restrizioni di flusso nella linea di ritorno dell’olio del turbo o problemi di sfiato del motore
• Pressione troppo alta nella linea di alimentazione dell’olio
• Sovrapressione sul lato turbina del turbo (linea di scarico)

Guarnizioni dell’albero saltate / rotte > Perdite

Perdite d’olio visibili sul lato del compressore del turbo/vicino all’uscita dell’aria. L’olio non dovrebbe mai essere presente lì e le tracce sono causate da perdite nelle fasce elastiche dell’albero.

Perdite interne > Contaminazione del meccanismo VNT

Il meccanismo a palette variabili del turbo soffre di eccessivo sporco causato dai gas di scarico inquinati, una conseguenza della compromessa separazione dei gas di scarico e della combustione dell’olio da parte del motore.

Restrizioni linea di ritorno olio > Sovrappressione olio > Perdite olio

Depositi di olio/fango induriti all’interno della linea di ritorno. Nonostante un diametro molto maggiore, la linea di ritorno sembra più difficile da intasare. Tuttavia, i depositi di olio all’interno della linea di ritorno o la sovrapressione nel basamento del motore dovuta alla mancanza di ventilazione inadeguata danneggiano il processo di ritorno, causando perdite di olio nel turbo.

#4 DEGRADAZIONE DELL’OLIO

Una lubrificazione turbo compromessa a causa di un’eccessiva usura dell’olio, una capacità di lubrificazione compromessa e una contaminazione dell’olio, inclusi carbonio, fuliggine e morchie accumulati nell’olio, portano a gravi danni ai componenti turbo critici, principalmente all’albero e al sistema di cuscinetti.

Risultato: Sottolubrificazione dell’albero turbo e del cuscinetto. L’abrasione risultante ha portato a una riduzione dell’efficienza del turbo e, in definitiva, alla rottura completa dell’albero e al guasto del turbo.

Come identificarlo? Il turbo non funziona: guasto al motore.

Cause possibili:

• Lubrificazione compromessa: usura eccessiva dell’olio causata da chilometraggio elevato e intervalli di cambio olio prolungati.
• Contaminazione dell’olio causata da problemi di filtrazione del lubrificante e guasti generali al sistema di distribuzione dell’olio. Formazione di fanghi oleosi, coking/carbonizzazione.

Filtrazione scarsa > Degrazione dell’olio > Abrasione

Abrasione eccessiva causata dalla contaminazione dell’olio.

Il preciso meccanismo dell’albero del turbo e dei cuscinetti è molto sensibile alle impurità dell’olio. Le scanalature visibili sulla superficie dei cuscinetti del perno sono il risultato di attriti e di eccessiva abrasione del materiale causata dalle impurità presenti nell’olio. Nonostante la presenza dell’olio, l’albero del turbo era grippato.

Usura dell’olio > Degradazione dell’olio > Abrasione

Abrasione eccessiva causata dalla contaminazione dell’olio.

In questo caso l’albero si è grippato nonostante la presenza dell’olio. Le impurità nell’olio provocavano attrito ed eccessiva abrasione del materiale dell’albero.