Как отремонтировать турбину своими руками?

Ремонтируем турбину своими силами

Пособие для самостоятельного ремонта турбины.

Мощность и скорость, которые дарит автомобиль с турбированным двигателем, являются для многих водителей принципиальными вопросами.

Достигаются они за счет встроенного турбокомпрессора, который подает большие объемы воздуха в цилиндры двигателя, увеличивая этим его мощность. Однако, омрачает счастье владения таким суперполезным агрегатом его частая поломка. Все детали автомобиля со временем изнашиваются, но ремонт турбины происходит намного реже, чем полная замена испорченного механизма.

Соблюдение элементарных правил эксплуатации, тщательный технический осмотр в положенный срок, использование качественного синтетического масла и его регулярная замена, правильное без перегибов положение маслопровода, наличие турботаймера и приобретение перепускного клапана блоу-оффа — эти нехитрые манипуляции способны увеличить долговечность турбокомпрессора в несколько раз. Возможность посещать СТО при малейшей неисправности по карману не каждому, поэтому есть смысл освоить азы минимального ремонта турбины собственными силами.

Схема турбины достаточно проста, ее основными элементами являются:

• Общий корпус узла и улитка.
• Подшипник скольжения.
• Упорный подшипник.
• Дистанционная и упорная втулки.

Так основные элементы турбины металлические (алюминиевый корпус, стальной вал), отремонтировать их нельзя – только заменить.

Основные причины неисправности турбины вполне поддаются самостоятельной диагностике и ремонту. Конечно, при отсутствии необходимых навыков лучше перепоручить эти процедуры профессионалам.

Практически все поломки имеют в своей основе 2 нарушения: техосмотр, выполненный некачественно или не в срок.

Основные виды неполадок турбины:

• При повышении оборотов из выхлопной трубы выделяется дым синего цвета, который исчезает при нормальных значениях.

Причина: в турбине имеется течь, через которую в камеру сгорания попадает масло.

• Выделение черного дыма из выхлопной трубы.

Причина: топливная смесь сгорает в интеркуллере или нагнетающей магистрали при неисправности системы управления.

Причина: сливное отверстие маслопровода турбины непроходимо, требуется очищение.

• Увеличение расхода масла на километраж (может достигать соотношения 1 литр: 1000 км).

Причина: течь в турбине, разъединение стыков патрубков.

• Разгон автомобиля занимает больше времени.

Причина: снижение объемов воздуха, поставляемых турбокомпрессором вследствие его неисправности.

• Свист при работе двигателя.

Причина: нарушение неразрывности соединения мотора и турбины, протечка воздуха в образовавшиеся щели.

• Скрежещущий звук при работающей турбине.

Причина: наиболее вероятна деформация корпуса узла, самостоятельный ремонт неэффективен, возможно потребуется замена турбокомпрессора целиком.

• Увеличение уровня шума при работающей турбине.

Причина: засор маслопровода, увеличение зазоров ротора, соприкосновение ротора и корпуса турбокомпрессора.

• Повышение расхода топлива и усиление концентрации выхлопных газов.

Причина: нарушение соединения с турбокомпрессором, недостаточный объем воздуха при подаче.

Разбор турбины для проведения ремонта самостоятельно, последовательность действий:

• Открепляем все ведущие к турбине трубопроводы, не задевая деталей узла и прочих устройств.

К ним относятся: патрубок, соединяющий турбину с другим патрубком для создания потока воздуха.

• Снимаем обе улитки: турбинную (возможно, потребуется приложить усилия) и компрессорную. Снимаем либо с помощью киянки – сбиваем, либо откручиваем прикрепляющие болты. Стараемся не задеть колесо турбины.

Необходимо внимательно осмотреть состояние лопаток. При наличии деформаций поверхностей, даже минимальных размеров, требуется их замена ли ремонт путем шлифовки и обтачивания.

1. Оцениваем состояние патрубка. На нем могут присутствовать незначительные капли масла, но в идеале патрубок должен быть практически сухим. На многих моделях турбокомпрессора к его отверстию присоединена суфлирующая система. При ее повреждении или расхождении деталей в месте стыка будет значительное количество масла, как и на самом патрубке. В этом случае собственными силами обойтись не удастся, необходимо подключать к ремонту профессионалов.
2. Проверяем исправность вала – после снятия улиток ищем наличие люфта – захватываем вал рукой и пытаемся сместить в направлении оси. Полу- и одномиллиметровый поперечный люфт вполне допустим. Также сразу осуществляем проверку радиального люфта — задевание лопастей за корпус турбины: переставляем вал в крайнее правое состояние и проворачиваем лопасти. При соприкосновении данных деталей ситуация свидетельствует о необходимости замены турбины вследствие поломки. Необходимо разъединить патрубок от впускного коллектора или интеркуллера и турбины и оценить состояние отверстий. Если в патрубке отмечается значительное количество масло, но в области отверстий его практически нет, делаем вывод о неисправности турбокомпрессора, сопровождающемся повышенным больше максимального значения расходом масла.
3. Снимаем с помощью пассатижей и специального съемника компрессорные колеса, при этом помним о левой резьбе на компрессорном вале.
4. Отделяем уплотнительные вкладыши во впадинах ротора и откручиваем 3 болта упорного подшипника.
5. Отделяем уплотнительные вкладыши от стопорного кольца с торцевой части турбины.
6. Снимаем подшипники скольжения, также закрепленные на стопорном кольце со стороны компрессора.
7. Основные комплектующие, такие как картридж, уплотнители, кольца и прочее, при разборе следует почистить и помыть.
8. Обратите внимание при покупке автомобильного средства : наличие светящейся надписи индикатора Check-engine на панели означает серьезную неисправность турбины. Точную причину поломки сможет в случае определить лишь эксперт.

Специфика самостоятельного ремонта

• Необходимо иметь в наличии специальный комплект для ремонта, куда входят метиз, кольца, сальники и вкладыши.
• Проверяем фиксированность номинальных вкладышей. При наличии колебаний обтачиваем, чистим, смазываем моторным маслом и проводим балансировку вала.
• Стопорные кольца устанавливаем в специальные пазы картриджа внутри турбины.
• Смазываем вкладыш турбокомпрессора специальным маслом для двигателя и фиксируем его на положенном месте с помощью стопорного кольца.
• Устанавливаем компрессорный вкладыш.
• Смазываем и устанавливаем на место втулку.
• Сверху втулку закрепляем пластиной за счет болтов.
• Устанавливаем защиту от грязи с помощью стопорных колец.
• Устанавливаем масло съемное кольцо.
• Устанавливаем улитки.

Следует крайне внимательно подходить к сборке разобранной турбины. Нередко возникает ситуация, когда разбор прошел вполне благополучно, а вот с монтажом возникают проблемы. Старательно очищенные от загрязнений, вымытые с помощью специально подобранного состава и осмотренные на предмет деформаций (по необходимости производится их замена) детали турбины очень аккуратно, до полного упора, устанавливаются в предназначенные пазы.

Особенность строения турбины – небольшое число элементов обусловливает ее относительную долговечность. Комплектующие ее детали легко поддаются и в большинстве случаев требуют замену, но даже при неисправности абсолютно всех деталей турбина способна выполнять рабочие действия. Однако, не стоит воспринимать этот факт как руководство к действию, так как неверно функционирующая турбина обеспечивает поистине фантастический расход масла.

Указанная последовательность операций является общей для всех видов турбокомпрессоров, в зависимости от модели некоторые действия могут меняться. При серьезной неисправности рекомендуется произвести замену поврежденной турбины.

Заключение:

Для экономии средств имеет смысл освоить самостоятельный ремонт турбины, тем более учитывая, что временные затраты не превышают нескольких часов.

Самостоятельный ремонт турбины

Немного о конструкции

При всей своей сложности, турбокомпрессор не отличается изобилием деталей – он имеет всего три основных части – турбинную, работающую на стороне выхлопных газов, компрессорную, отвечающую за наддув двигателя, а между ними находится подшипниковый узел (так называемый картридж), через который проходит вал ротора. Вал и турбинное колесо представляют собой одно целое, а компрессорное колесо крепится на валу. Также имеется система регулирования, которая в зависимости от конструкции ТК может быть расположена на турбинном или компрессорном корпусе. Это устройство отвечает за работу перепускного клапана агрегата. Картридж имеет уплотнения, препятствующие попаданию масла в корпуса. На этом перечень деталей ТК заканчивается.

При такой кажущейся простоте у технически грамотного владельца может возникнуть желание произвести ремонт самостоятельно. Тем более, что новая турбина стоит достаточно дорого (500 – 1000 у.е.), а после восстановления цена может достигать 450 у.е. Выходом может стать покупка турбокомпрессора б.у. , однако вряд ли кто даст на него гарантию. Также существует определенный дефицит квалифицированных специалистов по ремонту ТК – иногда приходится некоторое время ждать своей очереди. Тем не менее, решившегося на самостоятельный ремонт ожидают многочисленные «подводные камни», о которых он и не подозревал.

Небольшой нюанс и далекоидущие последствия

Одна из распространенных ошибок, регулярно допускаемых теми, кто решился на самостоятельный ремонт ТК, связана с непониманием демпфирующего эффекта, заложенного в конструкцию подшипникового узла агрегата. Именно этот вопрос требует некоторых пояснений, поскольку непонимание может привести к печальным последствиям.

Необходимость демпфирования связана с особенностями работы двигателя. Выхлопные газы поступают в выпускной коллектор и далее на рабочее колесо турбины порциями в соответствии с тем, как открываются выпускные клапаны двигателя. Таким образом, поток не является однородным – воздействие его на ротор турбины имеет импульсный характер. Для компенсации ударного воздействия потребовалось бы придание ротору гораздо большей жесткости, что привело бы к увеличению размеров и веса всего агрегата. Выход был найден в виде применения в подшипниках скольжения втулок плавающего типа, которые на стороне корпуса выполняют демпфирующую функцию.

Между плавающей втулкой и корпусом имеется определенный зазор, в котором образуется масляная пленка, практически идентичная той, которая образуется между ротором и втулкой. Втулка вращается с частотой, примерно вдвое меньшей частоты вращения ротора, а две масляные пленки успешно компенсируют импульсное воздействие отработанных газов на ротор турбины, выполняя амортизирующие функции.

При самостоятельном ремонте турбины может быть диагностирован якобы повышенный люфт между втулкой и корпусом, это принимается за дефект, после чего из соответствующего материала (обычно бронзы) вытачиваются втулки, которые запрессовываются в корпус с некоторым натягом. Аналогия очевидна – эти втулки напоминают втулки в головке шатуна или в стартере, но эта ошибка приводит к печальным последствиям. Турбина работает на предельных режимах, и отсутствие одной масляной пленки приводит к снижению демпфирующего эффекта, отчего многократно увеличивается износ подшипников скольжения. В граничных случаях может даже произойти поломка вала ротора.

Второй нюанс – дисбаланс

Балансировка вращающихся деталей имеет большое значение для их корректной и долговечной работы. Яркий и достаточно простой пример – балансировка колес, которую нужно производить после каждого ремонта с разборкой. Иначе в случае передних колес на руль будет передаваться биение. И даже отсутствие каких-либо особых внешних признаков дисбаланса задних колес, тем не менее, приводит к их преждевременному, и весьма характерному износу пятнами. Стоит отметить также повышенную нагрузку и, как следствие, повышенный износ деталей подвески.

Естественно, размеры крыльчаток турбины несопоставимы с размерами колес, однако стоит учитывать и тот факт, что частота вращения их выше на несколько порядков – нормальная частота вращения ротора составляет 100 тыс. об./мин и выше, а в некоторых моделях она может достигать 300 тыс. об./мин. Как известно, нагрузки на вращающуюся деталь растут пропорционально квадрату скорости. Таким образом, при таких оборотах нагрузки вполне сопоставимы, и малейший дисбаланс способен привести к катастрофическим последствиям.

Разборка подшипникового узла, даже ослабление затяжки его болтов приводит к тому, что балансировка нарушается. Совершенно понятно, что в кустарных условиях отбалансировать ротор возможным не представляется, и даже если была произведена корректная замена всех дефектных деталей, такой ремонт начисто теряет смысл – турбокомпрессор с дисбалансом выйдет из строя гарантированно быстро.

Балансировка ротора ТК производится на специальном оборудовании квалифицированным специалистом, причем этот процесс проходит в два этапа. Прежде всего, необходимо отбалансировать сам ротор, после чего картридж собирается и производится балансировка всего узла. Для этого применяется два разных станка, и на втором имитируется работа ТК в реальных условиях, на подшипники подается масло нужной температуры и создаются нагрузки на ротор.

Стоит повторить еще раз – в кустарных условиях балансировка ротора турбины невозможна в принципе. И даже если все нужные детали были заменены и сборка проведена правильно, такой агрегат будет иметь дисбаланс, который приведет к его быстрому выходу из строя.

Что можно сделать самостоятельно

При всей сложности ремонта турбокомпрессора есть операции, которые владелец при наличии должных технических навыков может произвести самостоятельно. Речь идет о демонтаже и монтаже агрегата. При этом следует соблюдать некоторые правила, чтобы избежать неприятностей.

Перед установкой отремонтированного турбокомпрессора тщательно промыть трубку подвода масла, поскольку здоровье агрегата напрямую зависит от подачи масла к нему. Кроме того, после ремонта оставшаяся грязь может попасть внутрь агрегата и изначально повредить его. Вообще в случае работы с турбиной следует соблюдать максимальную чистоту и аккуратность. Перед установкой ТК на двигатель следует залить около 20 г масла в принимающее отверстие, после чего необходимо несколько раз провернуть вал для равномерного его распределения. Непременно нужно заменить масло, масляный и воздушный фильтры.

Запрещается использование герметиков при монтаже трубок через прокладку. Следует использовать только новые прокладки хорошего качества. После сборки необходимо запустит двигатель и дать ему поработать на холостом ходу в течение 10-15 минут. При этом нужно убедиться в отсутствии подтеканий масла и охлаждающей жидкости через соединения. Период обкатки турбины составляет 1000 километров пробега. При этом не следует превышать скорость выше 100 км/ч, а также избегать резкой смены режимов движения.

Отремонтировать турбокомпрессор самостоятельно или в обычном автосервисе возможным не представляется. Для квалифицированного ремонта с гарантией следует обращаться только в мастерские, специализирующиеся на такого рода ремонте. Такая мастерская непременно должна быть оборудована станками для предварительной и окончательной балансировки ротора турбокомпрессора.

Можно ли отремонтировать турбину в гараже?

Турбина – это узел, детали которого работают на больших оборотах для того, чтобы нагнетать воздух и увеличивать мощность двигателя автомобиля. Поэтому, как и в любых других узлах автомобиля, где присутствует вращение и трение, происходит постепенный износ деталей, которые соприкасаются друг с другом.

Кроме этого турбина всасывает в себя воздух, и это воздух далеко не идеально чистый. Вместе с воздухом внутрь узла попадает песок, который является естественным абразивным материалом, который способен постепенно повреждать, абсолютно все, включая лопасти турбины.

Кроме этого из строя могут выходить подшипники, уплотнительные кольца, прокладки. В конце концов, может деформироваться вал турбины, как по оси, так и по местам посадок других деталей на вал. Все это приводит к тому, что вал начинает клинить. И тогда ничего не остается, как сделать ремонт турбины своими руками.

Возможен ли ремонт турбины своими руками?

В принципе, такой ремонт возможен, но все зависит от того, какие дефекты появились в турбине. И одно дело, если разговор ведется о замене прокладок и замене подшипников. Все эти операции можно сделать самостоятельно.

Но если проблема в деформировании вала или износе вала, то без наличия токарного станка и опыта работы на нем, что-либо предпринимать просто бессмысленно. Может сложиться так, что вал нужно не только выравнивать, но и точить на нем новые канавки под различные опорные детали. Поэтому для того чтобы понять, что произошло с турбиной, нужно как минимум провести диагностику.

Диагностика автомобильной турбины

По большому счету признаком возможной неисправности турбины может быть падение нагнетающего давления. Если в автомобиле полностью открыта дроссельная заслонка, но при этом давление на выходе из турбины не появляется или оно минимально, это может говорить о разных причинах.

В том числе это может быть не проблема с самой турбиной, а проблема с перепускным клапаном, который не срабатывает, и поэтому вместо нагнетания воздуха идет запирание воздушного потока. Кроме этого причиной не нагнетания воздуха может быть засоренный сигнализатор. Но если эти узлы находятся в рабочем состоянии, тогда причина в узлах автомобильной турбины.

Любой шелест при работе турбины, любые посторонние звуки, означают, что произошла механическая деформация каких-то деталей внутри узла. Могут возникнуть люфты на втулках, стопорных кольцах и т.д. И только разобрав турбину, можно найти причину.

Как сделать ремонт турбины своими руками?

1. Турбину нужно демонтировать. Для этого откручиваются все винты крепления, которые ее держат.

2. Откручиваем винты, которые держат улитку. Отпускать и откручивать винты нужно постепенно, ослабляя по очереди все винты. Это нужно для того, чтобы от возникшего напряжения не лопнул достаточно хрупкий металл. Улитка турбины порой снимается очень проблематично. Это связано с тем, что в месте крепления в процессе эксплуатации турбины образуется налет. Поэтому демонтаж нужно делать с применением дополнительного усилия в виде ударов деревянной киянки.

3. После этого выполняется осмотр крыльчатки. Очень часто на крыльчатках наблюдается наслоение отложений. И эти отложения не всегда удается очистить. Для того чтобы хорошо убрать наслоения на крыльчатках, можно использовать пескоструйную установку.

Если крыльчатка получила дефект, ее уже не исправишь. Тут нужно только менять крыльчатку. Любая крыльчатка, если на ней есть сколы, на большой скорости начинает серьезно вибрировать, разбивая втулки, посадочные отверстия и т.д.

4. После этого снимаются стопорные кольца и вал вместе с втулками. Далее идет осмотр вала и втулок. Если на этих деталях есть выработка в металле, именно она может являться причиной люфта. Для того чтобы восстановить форму вала и убрать выработку на нем, используют токарный станок, на котором делают проточку вала, пока не исчезнет выработка.

На токарном станке можно не только убрать дефекты вала, но и отшлифовать его при помощи мелкой наждачной бумаги. Точить нужно с обязательным подпиранием конусом задней бабки токарного станка. В противном случае можно получить несбалансированный вал. При проточке диаметр вала становится меньше, поэтому нужно решать проблему с втулками. Т.е. придется точить новые, если поперечный люфт становится слишком большим. Именно при восстановлении втулок и вала возникают основные проблемы, которые без токарного станка не решить.

Если геометрия вала и втулок в норме, достаточно их просто тщательно отмыть от налета при помощи растворителя или, в крайнем случае, бензина. Может возникнуть проблема пазов под стопорные кольца. Пазы могут быть разбиты и попытаться восстановить их можно только на токарном станке.

5. После того восстановления все собирается в обратном порядке. Все детали узла перед сборкой должны быть смазаны. При сборке нужно следить, чтобы стопорные кольца плотно садились в канавки (старые или восстановленные). Если стопорные кольца садятся не полностью, будет появляться ненужный люфт, из-за которого будут разбиваться детали на больших оборотах.