Восстановление турбин своими руками

Ремонт турбины своими руками: замена картриджа, ремкомплекта

Двигатели большинства современных автомобилей оборудованы турбонаддувом, отвечающим за прирост мощности. Оригинальный ТКР служит долго, но периодически может требовать замены расходников и износившихся деталей. Чтобы долго не ждать в сервисе и сэкономить денежные средства многие автолюбители выполняют ремонт турбины своими руками. В статье мы расскажем, как аккуратно разобрать и починить агрегат.

Особенности конструкции турбины

В классическом исполнении механизм наддува имеет простую конструкцию. Извлечь и разобрать такой ТКР не сложно даже в гаражных условиях.

Итак, из каких же элементов состоит турбокомпрессор:

• система воздухоподачи;
• общий корпус узла;
• картридж;
• компрессорная улитка;
• интеркулер;
• турбинная улитка и прочие детали.

ТКР является нагружаемым устройством, функционирующим в условиях сильно растущих температур. Улитка очень тесно взаимосвязана с разными узлами мотора. Именно смежные системы часто и приводят к неисправности узла. Любое отклонение может негативно отразиться на работоспособности турбонаддува как бензинового, так и дизельного двигателя.

Иногда бывает, что ломаются детали самого наддува и соседние системы тут ни при чем. Так как все турбины моторов устроены примерно по одной схеме, то в некоторых случаях ремонт конструкции легко выполнить и своими руками. Но для начала нужно правильно определить поломку, а также найти ее причину.

Диагностика и выявление неисправностей

В специальных сервисах диагностику турбины проводят на стендах с использованием компьютерных технологий. Однозначно такой метод будет самым точным вариантом. Однако для проведения процедуры турбину приходится снимать с двигателя. Мы же расскажем, как выявить неисправности самостоятельно, не обращаясь за помощью к специалистам.

В первую очередь нужно подготовить место – это должно быть хорошо проветриваемое помещение с нормальным освещением.

Признаки поломки турбины:

• Течь масла в местах подсоединения патрубков и шлангов – заподозрить подтекание можно по перерасходу и слабому давлению масла. Нехватка смазки провоцирует износ колец и радиальных подшипников. Страдает от этого и шейка вала.
• Слишком громкая работа турбины – возможно это ротор начинает задевать корпус ТКР. Причина — увеличившийся люфт. Шуметь улитка начинает также при засорении маслопровода.
• Сизый, черный или другой нетипичный цвет дыма – сизый выхлоп появляется при попадании масла в цилиндры из мотора или турбокомпрессора. Смазка попросту начинает гореть. Белый дым говорит о засорении маслоотвода нагнетателя, черный – об утечке воздуха.
• Шум, свист или визг при работе ТКР – такие звуки свидетельствуют об износе подшипников, а также утечке воздуха между двигателем и улиткой.
• Ухудшается динамика разгона – «синдром» появляется из-за того, что двигателю мало воздуха. Поломку следует искать в системе управления турбокомпрессором.

Самостоятельно проверить наддув сложно, нужен помощник. Один человек должен пережать рукой патрубок, соединяющий впускной коллектор и турбину, второй – по 3-5 секунд резко газовать и отпускать газ. Если через 3-4 повтора не будет чувствоваться, что патрубок раздувается под давлением, то с вероятностью в 100 % — ТКР сломан.

Как видите, проверить турбокомпрессор на работоспособность, можно и не снимая его с мотора. А вот для проведения ремонта турбины своими руками с двигателя ее демонтировать все же придется.

Снятие и установка турбокомпрессора

Ремонт, например, картриджа турбины своими руками под силу не каждому автовладельцу. Однако, как аккуратно снять ТКР лучше разобраться, ведь в сервисе за эту услугу тоже берут деньги.

Специалисты рекомендуют с вечера все крепежи обработать WD-40, так не будет проблем с закисшими болтами. Нужно будет слить антифриз с системы охлаждения и обесточить бортовую систему авто, а также электрические приборы. Для этого следует от аккумулятора отсоединить минусовую клемму. В процессе работы могут понадобиться плоские, а также крестовидные отвертки, торцевые и накидные ключи.

Алгоритм снятия турбины:

1. Открыть доступ к турбине– снять все мешающие промежуточные детали (форсунки, распредвал, аккумулятор, генератор и т. д.).
2. Отсоединить трубопроводы – выполняется процедура максимально аккуратно, так как можно повредить турбину либо задеть соседние узлы.
3. Открутить крепежи и снять турбину – сложно снимается компрессорная улитка, турбинная демонтируется относительно легко.

После, турбину нужно прочистить, при этом не важно с какого двигателя вы ее сняли: бензинового или дизельного. Чтобы все-таки правильно определить первопричину поломки агрегат следует разобрать. Сначала исследуют люфт вала – поперечный должен быть до 1 мм.

Извлечь компрессорное колесо помогут классические пассатижи, а также специальный инструмент – съемник. Обычно вал с левой резьбой. Из углублений ротора необходимо достать уплотнительные вкладыши. Чтобы демонтировать упорный подшипник, приходиться раскручивать еще три болта.

Торцевые вкладыши крепятся посредством стопорного кольца, поэтому снимаются они довольно сложно. Подшипники скольжения тоже зафиксированы стопорным кольцом. Во время разборки турбины следует почистить от нагара и прочей грязи все внутренние комплектующие.

Вот и весь процесс демонтажа турбины, как самому поменять картридж или выполнить ремонт мы расскажем далее.

Ремонт картриджа турбины своими руками

На первый взгляд устройство ТКР кажется довольно сложным. Поэтому многие водители не рискуют проводить ремонт картриджа или других узлов турбины своими руками. Они просто покупают новую улитку. Однако стоит ли тратить лишние денежные средства, ведь часто корпус агрегата остается целым и нужно лишь заменить внутреннюю «начинку» — картридж. Обходится такая починка чуть ли не в половину дешевле приобретения нового устройства, а ресурс будет примерно одинаков. Вот статья где мы рассматриваем что лучше: ремонт турбины или замена на новую.

До того, как самому поменять детали турбины, нужно разобраться, что за мотор в авто установлен: изготовитель, номер и т. д. Найдите и модель улитки. Под эти параметры следует покупать новый ремкомплект.

Замена ремкомплекта: вкладыши, метиз, сальники, кольца

Если холодная, а также горячая крыльчатки без дефектов и полностью целые, то ремонт будет состоять только в замене ремкомплекта. Под каждую модель турбины продается уже готовый комплект со всеми необходимыми элементами: кольцами, метизами, сальниками, а также вкладышами.

Перед установкой новые запчасти и места под их размещение смазываются небольшим количеством моторного масла, кроме винтов и болтов. Проверяется крепление номинальных вкладышей. Если они болтаются, следует проточить детали, а также сделать балансировку вала ТКР.

Стопорные кольца должны максимально аккуратно монтироваться в картридж. Под их размещение предусмотрены специальные пазы. Важно, чтобы детали «сели» на свое место. Далее выполняется установка вкладыша. Его тоже нужно смазать маслом. Потом монтируется вкладыш компрессора. Внутрь вставляется втулка, поверх ее кольца надевается пластина и все это затягивается болтами.

Посредством стопорного кольца фиксируется и грязезащитная пластина. Следующим устанавливается маслосъемное кольцо и обе улитки возвращают на свое место. Желательно после починки выполнить балансировку турбины.

Это общий алгоритм замены ремкомплекта. Так как модификаций ТКР много, то последовательность установки деталей в некоторых вариантах может немного отличаться, но в принципе суть работы остается такой же. Как видим, довольно все просто. Главное соблюдать правила: покупать оригинальные запчасти у проверенных продавцов, не использовать для фиксации деталей герметик, а также не допускать попадание мусора в корпус турбин.

Во время разборки улитки проверьте состояние подвижного вала, а также ротора. Если на комплектующих имеются задиры, то их следует заменить, иначе система турбонаддува опять быстро сломается.

Замена картриджа на новый

При наличии серьезных поломок или чрезмерного износа ротора, подшипников и компрессорного колеса, лучше установить полностью новый картридж. Проводится подобный ремонт турбины очень быстро, а если он выполнен своими руками, то еще и обходится не дорого.

Специалисты крайне не советуют покупать китайские аналоги фирменных картриджей. Они зачастую изготовлены из некачественных материалов и монтировать их очень сложно. Бывает, присылают и вовсе неработающие подделки. Так что это сомнительная экономия.

При установке нового картриджа, важно правильно диагностировать поломку турбины. Если ее не устранить, узел быстро повторно сломается и не отработает заявленный ресурс.

Рекомендации по замене картриджа улитки:

• Замена агрегата должна происходить в условиях чистоты. Обязательно нужно почистить комплектующие от сажи и нагара.
• Во время разборки турбины силового устройства делайте наброски или фото расположения деталей и подключения трубопроводов. Так вам будет легче собрать обратно ТКР.
• Обязательно нужно снимать и горячую улитку. Если ее не почистить, внутри останутся нагар и сажа. Постепенно закоксовавшиеся частички будут отваливаться и лететь в лопасти ротора, разрушая их. Легче всего от нагара на деталях избавиться посредством пескоструйного метода.
• Перед подключением маслопроводов обязательно проверьте есть ли масло в трубках.
• Прокрутите несколько раз руками компрессорное колесо. Вращению вала не должно ничего мешать.

После сборки всех деталей обязательно проводят балансировку картриджа и настройку геометрии турбины, при ее наличии.

Несмотря на то, что оригинальные картриджи проходят на заводе балансировку, отказываться от процедуры не стоит. Иногда даже самые качественные запчасти могут иметь остаточный дисбаланс. Со временем он даст о себе знать. Лучше проверить узел и выполнить добалансировку, если такова нужна будет. Это позволит убрать остаточное биение, настроить оптимальные показатели и продлить ресурс ТКР.

Подборка видео по ремонту турбины своими руками

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