Ремонт турбины с описанием

Можно ли самостоятельно отремонтировать турбину: в поисках секретов автомастерства

В интернете можно найти немало видеороликов о том, как отремонтировать турбину своими руками. Их можно условно разделить на две группы: ремонт турбин в гаражных условиях и профессиональное восстановление турбокомпрессора в автомастерской. Самостоятельный ремонт турбины можно провести, если функции агрегата серьезно не нарушены, но это правильнее называть профилактикой.

Прежде чем ответить на вопрос, можно ли самому отремонтировать турбину с соблюдением всех правил и без дальнейших негативных последствий, необходимо разобраться в двух вещах: что сигнализирует о неисправности турбокомпрессора и какие существуют причины возникновения поломки.

Основные признаки неисправности турбины

Иногда турбина ломается при попадании посторонних твердых частиц в колесо компрессора или при постоянном недостатке масла. Но эти случаи скорее исключения из правил. Обычно турбина выходит из строя постепенно. Определить, что турбокомпрессор стал работать некорректно, можно по нескольким признакам:

• Цвет выхлопных газов. При неисправности они приобретают черный, белый или сине-сизый цвет.
• Потеря мощности и динамики. Автомобиль начинает плохо разгоняться или двигаться рывками при плавном наборе скорости. При подъеме двигателю не хватает тяги, и он начинает «захлебываться».
• Посторонние звуки. При работе двигателя слышны свист, скрежет, отчетливые хлопки, глухой гул или любой другой шум.
• Высокая температура двигателя при любом режиме работы.
• Повышенный расход топлива и/или масла.
• Подтеки масла на турбине. Они сопровождаются характерным запахом.

При обнаружении признаков неисправности турбины лучше временно прекратить использовать автомобиль. Дальнейшая эксплуатация может привести к полному выходу агрегата из строя. В этом случае выполнить ремонт турбины на дизеле или бензине своими руками будет почти невозможно. Лучше сразу попытаться установить причину поломки и определить дальнейший план действий: чинить самостоятельно или отдать в сервис.

Причины поломки турбокомпрессора

Диагностика состояния турбины может проводиться в двух направлениях: обнаружение видимых причин и поиск тех, что скрыты от глаз. К источникам поломки, которые можно выявить визуально, относятся:

• Засорение сливного маслопровода. В этом случае отработанные газы окрашиваются в белый цвет.
• Разгерметизация турбины. Часть масла при этом попадает в камеру сгорания двигателя, окрашивая выхлоп в сине-сизый цвет.
• Проблемы с воздушной магистралью. Может быть засорен воздушный фильтр или канал подачи воздуха в турбокомпрессор. Иногда происходит разгерметизация соединений между турбиной и воздушным фильтром. В этом случае повышается расход топлива, а выхлопные газы приобретают черный цвет.
• Разгерметизация патрубков. Это может увеличить расход масла — появляются характерный запах и подтеки.
• Механические повреждения. В этом случае может измениться геометрия лопастей рабочего колеса, появляются трещины в корпусе, изменяется зазор роторной части. Обо всем этом будут свидетельствовать посторонние звуки при работе турбокомпрессора.

Однако простой осмотр турбины, даже после ее демонтажа, может ничего не выявить или дать не полную картину, поскольку часть неисправностей не связана с внешней поломкой. Скрытые причины выхода из строя турбокомпрессора могут относиться к неполадкам электронных систем автомобиля:

• системы управления двигателем (ECU и ECCS);
• системы рециркуляции отработавших газов (EGR);
• к неисправности датчиков.

Если видимые причины можно обнаружить без специальной техники (частично — на установленном турбокомпрессоре, а частично — после демонтажа и разборки), то скрытые выявляются посредством компьютерной диагностики всех систем автомобиля на диагностическом стенде и балансировочном станке. Во втором случае без соответствующего оборудования не обойтись — ремонт турбины своими руками осуществить не получится.

Самостоятельный ремонт турбины vs заводской

Ранее уже упоминалось, что ремонт турбины в гаражных условиях обычно подразумевает только некоторые профилактические работы. Например, очистку всех узлов и замену расходников на новые из ремкомплекта. Однако даже в этом случае потребуются специальные химические средства, моющая машина высокого давления, ультразвуковая ванна и пескоструйная камера. Кроме того, после чистки роторной части (картриджа) и перед сборкой турбины необходима ее балансировка на специальном станке, чтобы убедиться, что ось компрессора не имеет искривлений. Ротор вращается с большой скоростью, и если пропустить этот этап, то уже через несколько тысяч километров потребуется замена: из строя выйдет либо колесо компрессора, либо колесо самой турбины.

Собранный турбокомпрессор перед установкой должен быть протестирован на специализированном стенде при рабочих температурах и оборотах. То есть нужно воссоздать такие условия, как если бы турбина находилась на своем штатном месте. Эта операция позволяет восстановить все характеристики агрегата, указанные в техническом паспорте. При ремонте турбины дизельного или бензинового двигателя своими руками добиться такого результата невозможно физически.

После данного теста необходима электронная и механическая диагностика регулировочного клапана (актуатора), который еще называют вестгейтом. Он уменьшает избыточное давление газов, тем самым защищая турбокомпрессор от работы на максимально высоких оборотах. Регулировку актуатора можно выполнить своими руками, если речь идет об агрегате без электронной «начинки». Но в большинстве современных автомобилей вестгейт управляется контроллерами, которые невозможно настроить и запрограммировать в гаражных условиях.

Полноценный ремонт турбины с соблюдением всех правил выполнить самостоятельно невозможно. Даже если автолюбитель имеет представление о принципах и механизме работы турбокомпрессора, может его демонтировать, заменить расходные детали и смонтировать обратно, — этого будет недостаточно. Для точной настройки и калибровки турбины потребуются специальные стенды и балансировочные станки, которыми располагают даже не все профессиональные мастерские. Кроме того, в гаражных условиях можно выявить не все причины поломки турбокомпрессора.

Где могут провести диагностику и ремонт турбокомпрессора

Если владелец автомобиля принимает решение не рисковать и не проводить ремонт турбины самому, а доверить это специалистам, ему остается только понять, в какой именно сервис обратиться. Прежде всего нужно убедиться, что мастерская занимается ремонтом турбокомпрессоров — такую услугу предоставляют не везде. Более подробно о том, где лучше проводить ремонт турбины, мы попросили рассказать Игоря Николаевича Снеткова, генерального директора компании «Ремонт турбин 24» :

«Если с поломкой турбины обратиться в ближайшее гаражное СТО, то там в лучшем случае демонтируют турбокомпрессор, а затем отправят его в специализированную ремонтную организацию. В худшем — заменят износившиеся детали и установят турбину обратно без настройки и выяснения истинной причины неисправности.

Если же воспользоваться услугами узкоспециализированной организации, работники которой сами занимаются ремонтом турбин, подобных проблем можно избежать. Главное — убедиться, что выбранная вами компания действительно располагает нужным оборудованием: стендами для настройки и калибровочными станками. Без них полноценный ремонт произвести невозможно. Стоит также уточнить, дает ли мастерская гарантию на свою работу и на каких условиях — гарантия должна быть минимум на год.

В своем техническом центре мы предоставляем услуги по ремонту турбин полного цикла. Помимо замены изношенных деталей, проводим полную диагностику впускной и выпускной систем автомобиля, чтобы обнаружить причину выхода турбокомпрессора из строя. Особое внимание мы уделяем воздушной системе и системе подачи масла: все соединения и патрубки проверяются на герметичность, промываются от нагара и сажи.

Благодаря современным диагностическим стендам и калибровочным столам в компании «Ремонт турбин 24» осуществляют тонкую настройку турбин всех производителей. Мы работаем как с легковыми автомобилями любых марок, так и с грузовым и судоходным транспортом. Обслуживаем не только жителей Москвы и области: автовладельцы из регионов могут прислать агрегат на ремонт через транспортную компанию».

Источник

Ремонт турбокомпрессора или турбины своими руками, принцип работы, причины неисправностей и малоизвестные нюансы

Еще в прошлом десятилетии автомобильная турбина считалась атрибутом только премиальных автомобилей, а уже сегодня это необходимая деталь практически для каждой машины, которая позволяет значительно повысить отдачу силового агрегата и уменьшает потребление горючего. А в наши дни именно эти характеристики часто становятся решающими при покупке нового транспортного средства.

Поэтому сегодня любому водителю не помешает ознакомиться с устройством турбокомпрессора и научиться понимать, как он работает и какие могут быть неполадки, что, в свою очередь, позволит вовремя сориентироваться и определить неисправность в своем автомобиле.

Устройство автомобильного турбокомпрессора

Несмотря на кажущуюся сложность, турбина не отличается большим количеством деталей. Она состоит всего из трех основных секций: турбинной, иначе называемой горячей, работающей с выхлопом мотора, компрессорной, которая отвечает за подачу сжатого воздуха в мотор, и соединяющего их подшипникового узла, который чаще называют картриджем, через него проходит вал ротора.

Кроме того существует система регулировок, которая в разных конструкциях турбокомпрессора может располагаться в горячей или компрессорной части турбины. Она регулирует действие перепускного клапана устройства. Компрессорная крыльчатка крепится прямо на вал, а турбинная крыльчатка с валом являются одним целым. На картридже есть уплотнения, которые препятствуют попаданию масла в улитки. Вот и все составляющие автомобильного турбокомпрессора.

С виду простой механизм при поломке вызывает у технически подкованного водителя желание заняться ремонтом своими силами. Особенно стимулирует это желание стоимость нового турбокомпрессора, которая варьируется в пределах 500-1000 долларов, а после ремонта может составить сумму в 540 долларов. Спасти положение может приобретение бывшей в употреблении турбины, но кто сможет гарантировать ее исправную работу в дальнейшем.

Необходимо отметить, что найти специалиста, который бы квалифицированно смог отремонтировать турбокомпрессор, довольно проблематично. А если таковой и нашелся, часто приходится ожидать в очереди по несколько недель. С другой стороны, водителя, который решился на самостоятельный ремонт, поджидает немало количество «подводных камней», неискушенному автолюбителю такие трудно даже представить.

Принцип работы и малоизвестные нюансы

Казалось бы, принцип работы турбокомпрессора не особо сложный. Выхлопные газы из силового агрегата автомобиля раскручивают крыльчатку турбокомпрессора, которая преобразовывает кинетическую энергию газового потока в механическую. С помощью насоса через фильтрующее устройство свежий воздух подается на компрессор и после сжатия поступает в автомобильный мотор. С помощью этого процесса получается повысить отдачу силовой установки на 20-25 процентов за счет повышения эффективности и скорости сжигания горючего.

1. Демпфирующий эффект и следствие его непонимания

Одним из «подводных камней» для решивших взяться за ремонт становится непонимание демпфирующего эффекта, который тесно связан с конструктивными особенностями подшипникового зла турбокомпрессора. Этот вопрос нужно рассмотреть более подробно, так как ремонтные работы без его понимания часто приводят к плачевным результатам.

Конструкция турбины изначально предусматривает необходимость демпфирования из-за особенностей работы автомобильного мотора. Выхлоп проходит через выпускной коллектор и попадает на крыльчатку турбокомпрессора рывками, а не постепенно, пропорционально открытию клапанов силового агрегата. Получается, что газовый поток неоднороден и воздействует на крыльчатку турбокомпрессора импульсами.

Чтобы компенсировать такое неоднородное воздействие, пришлось бы конструировать ротор увеличенной жесткости, следствием чего стал бы рост массы и габаритов устройства. Проблему решили установленные в подшипниковом узле втулки, создающие со стороны улитки демпфирующий эффект.

Объяснить это достаточно просто. Диаметр втулки выбирается такой, чтобы между ней и улиткой оставалось небольшое расстояние, позволяющее в процессе работы возникать масляной пленке, почти такой же, какая образовывается в зазоре между втулкой и валом. Скорость вращения втулки приблизительно в два раза меньше скорости вала, а пара масляных пленок позволяет удачно амортизировать неравномерное давление выхлопа на ротор турбокомпрессора.

Во время ремонта турбокомпрессора своими силами может показаться, что между корпусом картриджа и втулкой присутствует чрезмерный люфт. Большинство автолюбителей посчитают такой эффект неисправностью, примутся вытачивать новую втулку (чаще бронзовую) и довольно жестко запрессуют при установке. Обычно это делается по аналогии с втулками, которые устанавливаются на стартере или головке шатуна, однако в данной ситуации подобное понимание станет причиной плачевных результатов.

Турбина вращается с очень большой скоростью, исчезновение второй масляной пленки приведет к уменьшению демпфирующего эффекта практически в два раза, что, в свою очередь, станет причиной быстрого износа подшипников. Иногда в таких случаях из-за импульсивной нагрузки даже может поломаться вал ротора.

2. Дисбаланс

Для того, что бы вращающаяся деталь работала как можно более корректно и дольше, производят ее балансировку. Самым распространенным примером в этой области может стать процесс балансировки колес, который проводят постоянно после ремонтных работ, затрагивающих колеса и ходовую часть транспортного средства. В случае отказа от такой процедуры, если рассматривать передние колеса, через систему рулевого управления будет распространяться биение. А в версии с задними колесами, даже без каких-нибудь ярко выраженных признаков дисбаланса, покрышки могут преждевременно износится, что будет видно по особым пятнам. Не стоит забывать и об увеличенной нагрузке и ускоренном износе элементов подвески.

Конечно, крыльчатки турбокомпрессора намного меньше диаметра колес, но не нужно забывать о скорости вращения, которая у ротора турбокомпрессора выше во много раз и в среднем составляет 100 000 оборотов в минуту, а в отдельных моделях достигает 300 000 оборотов в минуту. Кто помнит физику, нагрузка на вращающийся элемент растет пропорционально его скорости в квадрате. Так что, если принимать во внимание высокую частоту вращения, нагрузки на ротор турбокомпрессора и колеса автомобиля вполне соизмеримы, и отсутствие балансировки часто становится причиной серьезных поломок.

Демонтаж подшипникового узла вплоть до изменения давления крепящих его болтов иногда становится причиной нарушения балансировки. Отсюда очевидный вывод, что в «домашних» условиях произвести балансировку ротора нереально, несмотря на правильную замену всех испорченных элементов. Соответственно, такие ремонтные работы становятся бессмысленными, потому что турбина с дисбалансом снова очень быстро перестанет работать.

Ротор турбокомпрессора балансируют на спецоборудовании опытные мастера в несколько этапов. В первую очередь балансируют сам ротор, затем производится сборка картриджа и балансируется весь узел. Специалисты используют для этого процесса два различных аппарата, один из которых позволяет воссоздать работу турбокомпрессора в условиях, приближенных к реальным: на ротор создается давление, а в подшипниковый узел поступает масло необходимой температуры.

Еще раз отметим – в домашних условиях отбалансировать ротор турбокомпрессора невозможно. Несмотря на технически правильную замену всех необходимых элементов и правильный монтаж, турбина все равно будет разбалансирована, и очевидно, что это быстро станет причиной его поломки.

Какие бывают неисправности турбокомпрессора и как их распознать?

Основными признаками неисправной работы турбины является внезапное падение мощности силовой установки автомобиля, увеличенное потребление масла, изменение звука работы двигателя и турбокомпрессора, синие или черные выхлопные газы.

Любой из этих признаков говорит о том, что настало время проверить наличие ремонтного комплекта для турбины. Необходимо выяснить, исправен ли турбокомпрессор, а также обязательно проверить работу двигателя и других агрегатов машины. Оставлять без внимания эти рекомендации не стоит, так как силовая установка автомобиля с нормальной работой и качественным обслуживанием является залогом стабильной работы турбокомпрессора на долгое время.

Ремонт турбины в кустарных условиях

Еще раз напомним, что специалисты не рекомендуют ремонтировать турбину своими руками без надлежащего оборудования. Кроме вышеназванных причин, нужно сказать и о том, что при попадании внутрь турбокомпрессора во время сборки хотя бы одной песчинки, он может выйти из строя. С другой стороны, некоторые автолюбители все же ремонтируют турбокомпрессор сами, почему у вас не выйдет?

Если вы решились заняться ремонтом, вам как минимум понадобится ремкомплект для турбины, который обычно состоит из нескольких разных вкладышей, колец, винтов, солидного набора самых разнообразных сальников, шайб, шурупов и запасных вкладышей. Во время работы нужно быть максимально аккуратным и не забывать, что разбирать всегда легче, чем собирать. Желательно отмечать места, где крепятся различные элементы, и их положение по отношению к корпусу или другим деталям.

Приступим к ремонту

Перед разборкой турбины в кустарных условиях без опыта в таких делах, нужно еще раз взвесить все за и против.

1. Первым делом турбокомпрессор необходимо демонтировать. Для этого необходимо выкрутить все болты крепления горячей и компрессорной секций. Во время демонтажа компрессорной улитки чаще всего особых проблем не возникает. А вот секция, куда поступают выхлопные газы, часто прочно приваривается. Для ее демонтажа обычно используют несколько методов. Можно аккуратно сбить киянкой, но все лучше сначала воспользоваться для этой цели болтами крепления корпусов, которыми ее можно отодвинуть. Горячая секция располагается на конусе, поэтому крутить болты необходимо понемногу, хотя и с усилием, и следить за равномерностью. Это может оказаться сложным процессом, что объясняется особенностями конструкции турбокомпрессора. Изредка все же приходится брать в руки киянку.
2. Компрессорная часть снимается в различных турбинах по-разному, в зависимости от конструкции. GT17 предусматривает крепление болтами, а GT25 крепление стопорным кольцом. В этой части демонтажа необходимо следить за шайбами, и после снятия улитки аккуратно их сложить, чтобы не потерять.
3. После снятия стопорного кольца или выкручивания болтов необходимо снять улитку. Делать это надо аккуратно, чтобы не нанести каких-либо повреждений колесу.
4. Когда картридж будет освобожден от улиток, следует проверить люфт на вале. В идеале, продольный люфт не получится ощутить вообще, а вот поперечный должен присутствовать, но не больше миллиметра. Тем не менее, наличие люфта у турбокомпрессора, или его отсутствие, не является гарантией правильной работы и размеренного потребления масла.
5. Затем приступаем к демонтажу крыльчатки компрессора, для чего понадобятся специальные кусачки. В это время одна сторона вала фиксируется фигурной оправкой или другим подходящим приспособлением. Внимание! На стороне вала с компрессорной стороны нанесена левая резьба!
6. Чаще всего компрессорная крыльчатка плотно сидит на валу, и для ее снятия понадобится стандартный универсальный съемник. Перед этим желательно засечь расположение гайки по отношению к компрессорному колесу. Таким образом можно уменьшить риск нарушения балансировки после сборки.
7. Уплотнительные колечки закреплены с помощью стопорных колец, а втулки на валу закрепляются тройкой болтов T15. Наиболее часто люфт возникает по причине износа этих втулок. Вкладыш, расположенный на компрессорной части, фиксируется за счет одного стопорного кольца. А для крепления турбинного вкладыша используется два стопорных кольца.
8. Весь картридж понадобится хорошо отдраить от загрязнений и нагара. Подобную процедуру провести и с колесами. С вала снимается уплотнительное колечко.
9. Про комплект для ремонта турбокомпрессора мы уже писали, подразумевается, что он уже у вас есть. В случае шатания номинальных вкладышей надо немного поработать с валом, его необходимо проточить и провести балансировку. В большинстве случаев в ремонтном комплекте находятся вкладыши различных размеров, их придется вычистить и нанести масло.
10. Затем в картридж ставим внутренние стопорные колечки. Необходимо убедится, что они хорошо вошли в предназначенные для них пазы. После этого устанавливается вкладыш для горячей части, который тщательно смазывается маслом. Фиксация происходит за счет стопорного кольца, затем вставляется и вкладыш для компрессорной части. На втулку тоже наносится масло, после чего надевается маслосъемное кольцо, устанавливается пластина и затягивается болтами T15. При этом нужно приложить достаточное усилие, но не переусердствовать.
11. На последнем этапе сборки турбина уже выглядит, почти как новая. Устанавливаем грязезащитную пластину и закрепляем стопорными кольцами. Затем необходимо поставить маслосъемные кольца. Наверное, это самая неприятная и нудная часть работы, потому что установить кольца на вал будет нелегко. Потом вал нужно смазать маслом и вставить, а гайку затянуть с моментом от 2.5 ньютон/метров до 5,0 ньютон/метров. Вычищенные улитки устанавливаем на места, это будет не так сложно. Затем ставится вестгейт.
12. Прежде чем устанавливать собранную турбину, необходимо хорошо промыть шланг для подвода масла, так как правильная работа устройства находится в прямой зависимости от подачи к нему масла. Более того, как мы уже писали, оставшиеся после ремонтных работ крупинки грязи могут оказаться внутри турбокомпрессора и нанести повреждения. Повторимся, во время ремонта турбины нужно стараться работать в максимальной чистоте. Прежде чем ставить турбокомпрессор на автомобильный мотор, нужно приблизительно 20 грамм масла влить в принимающее отверстие, а затем сделать пару оборотов валом, чтобы масло хорошо распределилось. Обязательно необходимо сменить масло, воздушный и масляный фильтры.

Ни в коем случае при установке трубок через прокладку нельзя использовать герметики, для этого подойдут только качественные прокладки. Когда турбина установлена, нужно запустить силовой агрегат автомобиля и позволить ему поработать на холостых около 15 минут. В это время необходимо провести осмотр на предмет подтеканий охлаждающий жидкости или масла на различных соединениях. Турбокомпрессор обкатывается приблизительно 1 тысячу километров, в это время нельзя разгонять машину свыше 100 километров в час и резко менять режимы движения.

В завершение

Произвести ремонт турбины в кустарных условиях или стандартном автосервисе практически невозможно. Квалифицированный ремонт с гарантией смогут сделать только те мастерские, которые предназначены для такой работы. В таких мастерских есть приборы для диагностики всех узлов любого типа турбин на любом этапе ремонта. Также в такой мастерской должно быть оборудование для проведения предварительной и конечной балансировки ротора турбины.

Источник