Ремонт турбины дизельного двигателя своими руками

Характерные ошибки

Перед тем как отремонтировать современную турбину дизеля своими руками, нужно помнить о распространенной ошибке новичков. Между корпусом, втулкой и валом картриджа имеются зазоры, которые заполняются маслом во время работы. Они позволяют компенсировать эффект демпфера.

Неопытные слесари расценивают этот как завышенный люфт и устанавливают втулки нестандартных размеров, которые монтируют «в натяг». В результате вращение ротора затрудняется, а втулка интенсивно изнашивается из-за демпферного эффекта и отсутствия смазки. Нередко это становится причиной деформации вала.

Также нельзя забывать о балансировке, которая выполняется на специальном стенде. Самостоятельно балансировать деталь реально, но это требует навыков и внимания. Ошибки ремонта и сборки приводят к необратимой поломке дорогостоящего узла. Поэтому при любом затруднении лучше обратиться к специалистам.

Минусы турбины на дизельном двигателе

Как и любое устройство, у турбины есть свои положительные характеристики (которые были описаны выше), так и недостатки. К минусам можно отнести в первую очередь увеличенный расход топлива, особенно это касается неправильно отрегулированных агрегатов. Второй минус — чувствительность к качеству топлива, что особенно актуально в российских условиях. Дело в том, что некачественный дизель может привести к детонации. Отметим и другие недостатки:

• общее удорожание двигателя;
• повышенная требовательность к моторному маслу;
• масло и фильтры приходится менять чаще (примерно каждые 5-6 тыс. км);
• нужно часто менять воздушный фильтр;
• ресурс турбины на дизельном двигателе значительно ниже, чем на бензиновом (из-за более высокой температуры выхлопа);
• средний ресурс агрегата составляет 200-250 тыс. км, после чего потребуется замена или, как минимум, капитальный ремонт;
• достаточно сложный ремонт, провести его среднестатистическому автовладельцу самому не получится.

Однако стоит отметить, что плюсы всё-таки перевешивают минусы. В противном случае турбины не пользовались бы такой большой популярностью.

Лада 21099 турбо PROJECT ORIGIN › Бортжурнал › Ремонт турбины (турбокомпрессора) своими руками

Перед ремонтом турбины нужно ее тщательно осмотреть с внешней стороны с целью выявления наличия всех составных частей, внешних дефектов и деформаций.

Затем с турбины снимаются обе «улитки» и визуально определяется состояние обеих крыльчаток. Довольно часто крыльчатки имеют физические повреждения видные не вооруженным глазом. Такие повреждения сразу говорят о том, что ремонт турбины неизбежен.Если турбина гонит масло

Затем происходит дефектовка всех составляющих частей турбины для выявления пригодности каждой части к восстановлению. Части признанные не пригодными — необходимо заменить новыми.

Ремонт турбин дизельных и бензиновых двигателей в принципе ничем не отличаются и происходит в несколько этапов:

После этого, детали прошедшие дробеструйную обработку снова промываются для смыва и полного удаления возможно оставшихся на деталях твердых частиц.Многочисленные повреждения лопаток компрессорного колеса.

Кроме визуально видных повреждений крыльчаток, основными повреждениями являются повреждения опорных подшипников, стопорных колец, втулок и самого вала. Обычно эти повреждения происходят от отсутствия поступления масла к рабочим поверхностям при работе турбины или использование не рекомендованных масел.Повышенный износ шейки вала.

Причина: Количество или давление масла, подаваемого в ТКР, меньше требуемого. При ремонте возможно придется заменить вал на новый. В большинстве случаев вал не меняется.Значительный неравномерный износ шейки вала.

Причина: Грязное масло. При ремонте необходимо вал заменить на новый.Значительный неравномерный износ подшипника.

Причина: Грязное масло. При ремонте все подшипники заменяются на новые.Пригоревшее масло в масляных каналах подшипников.

Причина: Перегрев двигателя или резкое выключение двигателя, некачественное масло. При ремонте все подшипники заменяются на новые.Начало ремонта турбины своими руками.

Затем вал турбины замеряется на износ.Если износ вала турбины находится в пределах нормы, то он поступает на специальный токарно-шлифовальный станок, где шлифуется в ремонтный размер.На специальном станке правиться канавка запорного кольца.Затем происходит процесс балансировки. Он состоит из двух этапов. Сначала вал турбины балансируется в двух плоскостях турбинного колеса.После этого на вал устанавливаются втулки и компрессорная крыльчатка и в таком виде, снова поступает на балансировку.Балансировка турбины на стенде.

Для балансировки турбин для грузовых и легковых автомобилей существуют отдельные специализированные стенды.

Во время балансировочных работ наносятся специальные балансировочные метки, по которым собирается «картридж» турбины. В принципе получается собранная турбина только без «улиток».

Собранный таким образом картридж поступает для тестирования на до балансировочный стенд, на котором на «холодную» крыльчатку подается сжатый воздух и турбина раскручивается до 5.000 оборотов в минуту.

Если все параметры турбины в норме, то к картриджу прикручиваются «улитки».

Ремонт турбокомпрессора своими руками — причины неисправностей и инструкция

Всего лет десять назад турбокомпрессор автомобильный перешел из разряда особого шика присущего только избранным машинам в разряд необходимой детали для каждого автомобиля. Он служит для повышения мощности двигателя и помогает уменьшить расход топлива. Эти параметры становятся все более востребованными при выборе автомобиля. Поэтому сегодня каждому водителю необходимо знать устройство турбокомпрессора и уметь понять, в чем заключаются его неисправности, чтобы вовремя сориентироваться и диагностировать поломку своей машины. Кроме устройства турбокомпрессора, следует и знать особенности вашей модели авто, для этого следует прочитать инструкцию по ремонту и эксплуатации вашего автомобиля, к примеру инструкции по ремонту ГАЗ 3110 и Шевроле Ланос.

Устройство турбокомпрессора.

• Турбина с крыльчаткой.
• Воздушный центробежный насос.
• Компрессор.
• Жесткая ось, которая их связывает.
• Подшипники, кольца, клапаны, уплотнения и другие мелкие детали.

Не всегда эти неисправности относятся к проблемам турбокомпрессора, иногда это может быть что то другое, например нужно произвести ремонт глушителя своими руками.

Отработанные газы вырываются из двигателя и попадают на крыльчатку турбины. Она превращает их энергию из кинетической в механическую, а насос через воздушный фильтр подает свежий воздух в компрессор, который сжимает его и отправляет в двигатель. Весь этот процесс помогает увеличить мощность двигателя на 20-50%, повышая эффективность и скорость сжигания топлива.

Какие бывают неисправности турбокомпрессора и как их распознать?

1. Ваш двигатель внезапно как-будто утратил мощность.
2. Из выхлопной трубы вырывается дым черного или темно-синего цвета.
3. Увеличился расход масла.
4. Изменился звук работы мотора и турбокомпрессора.

Все это свидетельствует о том, что пора убедиться имеется ли у вас в наличии ремкомплект турбокомпрессора и проверить исправность не только турбокомпрессора, но и, в первую очередь, мотора автомобиля и всех его навесных агрегатов. Не пренебрегайте этим советом, потому что качественно обслуживаемый и нормально работающий двигатель обеспечивает безотказную работу турбокомпрессора на протяжении долгих лет.

Сразу скажем, что ни один специалист не посоветует разбирать и ремонтировать турбокомпрессор самому. Причины этого приводятся веские и достаточно будет назвать хоть одну из них. Например, малейшая песчинка при попадании в агрегат способна вывести его из строя. Но есть и другое мнение — если кто-то это делает, то смогу и я! Если вы решили разобрать и отремонтировать турбокомпрессор своими силами, приготовьте минимальный ремкомплект турбокомпрессора: вкладыши нескольких размеров, полный набор всевозможных сальников, кольца, шайбы, винты, шурупы и запасные вкладыши. Будьте предельно аккуратны и помните, что разобрать что-либо легче, чем собрать. Отмечайте по возможности все места креплений деталей и их положение относительно друг друга.

Итак, начинаем ремонт турбокомпрессоров в условиях собственной мастерской.

1. Снимаем турбину и освобождаем ее от всех винтов. Болты крепления улиток также открутим.
2. Проверяем обе крыльчатки: турбину и компрессор. Их отремонтировать невозможно, а придется заменить в случае неисправности.
3. Вал, на котором крепятся компрессор и турбина можно пытаться отшлифовать. Потом надо будет заменить подшипники другими, которые подойдут по размеру.
4. Чтобы снять колесо компрессора, понадобятся кусачки с раздвижными губами. И надо обязательно учитывать, что на компрессорном валу левая резьба!
5. Проверить допустимый ли люфт вала в условиях обычной мастерской очень сложно. Но тут мы идем на риск, уповая на удачу и возможность позже обратиться все-таки в мастерскую.
6. Воспользовавшись универсальным съемником, пытаемся снять с вала компрессорное колесо.
7. Втулки вала очень часто бывают причиной люфта.
8. Очищаем и промываем специальными средствами все детали. При сборке некоторые узлы и детали принудительно смазываем маслом, которое используется при работе автомобиля. Перечень таких деталей различен в каждом конкретном случае.
9. Не забыть поздравить себя самого после того, как удалось собрать турбокомпрессор! А если он еще и работает, вам пора подумать о смене профессии. На станции техобслуживания хорошая зарплата…

Прежде чем решаться разобрать и собрать турбокомпрессор далеко не в идеальных условиях, не имея опыта подобной работы, взвесьте еще раз самым тщательным образом все за и против.

В профессиональной мастерской есть возможность диагностировать все узлы и детали любого турбокомпрессора на всех этапах ремонта, включая до и после разборки и сборки. И там созданы условия чистоты, которых невозможно достичь в домашней мастерской при всем желании. Ведь у вас не стоит в гараже специальный агрегат — моечная машина высокого давления, например? А балансировочный стенд? Как вы поняли, мы настойчиво не рекомендуем ремонтировать турбокомпрессор своими руками и настаиваем на этом!

Проверяем обе крыльчатки: турбину и компрессор. Их отремонтировать невозможно, а придется заменить в случае неисправности. Советуем почитать еще одну интересную статью, о том как почистить дроссельную заслонку своими руками.

Работа турбокомпрессора на дизельном двигателе

Работа осуществляется по следующие схеме:

1. Компрессор нагнетает сжатый атмосферный воздух.
2. Воздушная масса смешивается с топливом и поступает в цилиндры.
3. Полученная топливно-воздушная смесь воспламеняется, что приводит поршни в движение.
4. Параллельно с этим процессом появляются отработанные газы, которые направляются в выпускной коллектор.
5. Скопившиеся в корпусе газы значительно увеличивают скорость.
6. Вращение переходит (по валу) на компрессорный ротор, он втягивает новую порцию воздуха.

Получается интересное взаимодействие. Ротор вращается быстрее — больше поступает воздуха. Чем больше воздуха поступает — тем быстрее вращается ротор.

Как отбалансировать турбину

Балансировка ротора турбины автомобиля 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 представляет собой картридж турбины?

По существу, картридж и есть турбокомпрессор, кроме 3 деталей, таких как:

• корпус турбины (горячая улитка);
• компрессор (холодная улитка);
• клапан регулировки.

Сам же картридж турбины состоит из корпуса подшипников, в котором размещен вал с закреплёнными на нем колесами турбины и компрессора. Этот механизм создает основу сбалансированного, вращающегося функционального аппарата, в котором, для его работы, необходимо только ограничить движение выхлопных и атмосферных газов. Собственно для этого и нужны горячая и холодная улитка.

Ремонт картриджа своими руками или специалистами турбо сервиса

Такое непростое дело следует доверить сертифицированному специалисту, который использует в своей работе оригинальные запчасти и работает на европейском оборудовании. С этим мнением может согласиться любой, кому хоть раз приходилось пройти даже частичный ремонт картриджа турбины.

Картридж на турбину ценой уступает стоимости турбокомпрессора. Хоть и в результате замены только картриджа получается практически новый турбокомпрессор, с полностью сохраненные и техническими характеристиками. Большинство отдают предпочтение покупке картриджа для турбины и самостоятельной его замене. Этот процесс не вызовет затруднений у автолюбителя. Балансировку картриджа турбины проводить не нужно – при сборке на заводе картридж был уже сбалансирован.

Как провести замену картриджа турбины самостоятельно

Довольно часто турбокомпрессор отказывается работать по причине неприятных ошибок сделанных во время его установки

Поэтому, важно придерживаться точности, чистоты и аккуратности во время работы с ним

Пошаговая инструкция по замене картриджа турбины

Сперва необходимо снять деталь с мотора – с этого начинается любой ремонт турбокомпрессора. Отсоединить трубки маслоотвода и маслопроводов, а также водяное охлаждение, но сохраните прокладку целой, если она не требует замены.
Обязательно запомните расположение всех труб, воспользуйтесь своим телефоном, сделав пару снимков, или зарисуйте их на бумаге. Это поможет вам избежать ошибок при установке компрессора на свое место.
Отключите штуцер всасывания и инжекции компрессора.
Демонтируя компрессорный корпус, запомните его расположение относительно корпуса турбины, эта немаловажная деталь понадобится при последующей сборке

Предельно осторожно надо снять, сперва, компрессорный корпус, а следом турбины. Для этой работы лучше всего подойдут пружинные клешни и лоскут ткани, для защиты поверхности.
С помощью пружинных тисков снимите стопорное кольцо

Оно часто покрывается ржавчиной, поэтому его снятие, часто занимает много сил и времени. Для этого можно использовать постукивание киянкой либо прорезиненным молотком. Такая динамическая нагрузка поможет его снять.
Тщательно осмотрите у корпусов всю их внутреннюю поверхность. В случае обнаружения повреждений (след соударения, царапина, кусочек метала) менять картридж турбины нет смысла, так как нарушен диаметр корпусов.
Перед завершающей сборкой следует провести очистку турбины от избытков застарелого масла и нагара – это продлит срок эксплуатации компрессора.
Настал черед сбора турбины и в этом вам помогут, сделанные раннее, наброски и фото. Нужно предельно точно возобновить первичное положение блоков и трубок. Лучше действовать в обратном порядке. Не забудьте проверить наличие масла в трубках маслопроводов, до их подключения.
Сделайте вручную пару оборотов колеса компрессора, для подтверждения того, что ничего не мешает вращаться валу с колёсиками. Турбину следует заново разобрать, если будут слышны какие-то помехи или трения.
Для нормализации давления и предотвращения «сухого старта», нужно отключить зажигание и сделать несколько оборотов.
На 5 минут запустите двигатель на холостых оборотах и после этого проверьте нет ли утечки масла. Отсутствие утечки свидетельствует о правильной установке среднего корпуса и его готовности к эксплуатации. А если таковая имеется, то нужно обязательно проверить все соединения, трубки (на наличие зажимов и перегибов) и состояние прокладок (одна из них могла сдвинуться или неверно установлена).

Ремонтируем турбину дизельного мотора своими руками

Скорей всего, компрессорное колесо самостоятельно с вала не снимется. Так что придется для этого использовать обычный универсальный съемник. Нужно пометить взаимное расположение колеса и гайки в отношении друг друга. Это необходимо, чтобы не была нарушена балансировка.

Стопорные кольца держат кольца уплотнительные. Втулки вала держатся с помощью трех болтов Т15. Как правило, причиной люфта получаются как раз втулки. Одно стопорное кольцо держит вкладыш, который со стороны компрессора. Со стороны турбины же вкладыш держится с помощью двух стопорных колец.

Очень хорошо и тщательно необходимо очистить от отложения грязи и нагара картридж. Также очистить надо и колеса. А с вала снять уплотнительное кольцо.

Ремонтный комплект для ТКР у вас уже должен быть. В типичном таком комплекте есть полный набор колец, сальников, шайб, метизов и вкладышей. Если у вас болтаются номинальные вкладыши, то нужно будет проточить и сбалансировать вал. Как правило, ремкомплекты содержат вкладыши не одного размера. Вкладыши эти надо очистить, а затем смазать маслом.

Внутренние стопорные кольца нужно установить в картридж. Обязательно убедитесь, что вошли они в пазы полностью. Потом вставляйте турбинный вкладыш. Вначале только смажьте его моторным маслом. Зафиксировать его надо с помощью стопорного кольца. Потом вставляйте и компрессорный вкладыш. Втулку смажьте, на нее наденьте маслосъёмное кольцо, пластину поставьте, и болты Т15 затяните. Затягивать нужно достаточно сильно, но не стоит переусердствовать.

После того, как вы все соберете, смотреться оно будет достаточно презентабельно. Потом установке подлежит и грязезащитная пластина, Фиксируйте ее стопорными кольцами. После этого установите маслосъёмное кольца. Этот процесс достаточно скучный и длительный, так как одеть кольца на вал не очень просто. После чего вставьте вал, предварительно смазав его. Гайку затяните моментом 2,5Нм – 5Нм. Отдраенные улитки тоже надо поставить на место. Это легкий процесс. После этого инсталлируйте вестгейт.

Все, у вас получилась практически новая турбина, сделанная своими руками, по низкой цене.

Самостоятельная установка турбокомпрессора

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.

Плюсы и минусы

Турбированные двигатели имеют свои сильные и слабые стороны, поэтому верить заявлениям автопроизводителей об их однозначном преимуществе не стоит. Прежде чем принимать решение о выборе машины, оснащённой турбонаддувом бензинового двигателя, стоит взвесить все «за» и «против».

Преимущества

Главное достоинство турбированного мотора – его повышенная мощность, и в этом с производителями нельзя не согласиться. По мощности при аналогичном объёме цилиндров агрегат превосходит атмосферные моторы на 20–30%. Дополнительные плюсы установки на мотор турбонаддува состоят в следующем:

1. Повышение эффективности работы за счёт оптимизации процесса сгорания безвоздушной смеси в цилиндрах. Благодаря этому расход топлива на обеспечение работы аналогичного количества атмосферного мотора лошадиных сил значительно снижается.
2. Уменьшенный уровень шума и вибрации во время движения.
3. Экологичность. Эффективное сгорание топлива внутри цилиндров значительно уменьшает количество выбросов в атмосферу через выхлопную трубу. Специалисты утверждают, что введение в Европе и США новых норм токсичности выхлопа увеличило производство автомобилей с турбированными бензиновыми двигателями на 25%.
4. Компактные размеры. Мотор на трёх и даже двух цилиндрах по мощности сопоставим с четырёхцилиндровым «атмосферником». Благодаря оптимальным размерам такой двигатель имеет большее число вариантов расположения в автомобиле.

Недостатки

При всех своих достоинствах турбонаддув имеет и некоторые негативные стороны:

1. Повышенная чувствительность к качеству топлива. Отсюда вытекает необходимость использования бензина более высокого класса. Турбированный двигатель быстро выйдет из строя, если заставлять его работать на 92 бензине.
2. При активном использовании турбины расход топлива увеличивается в 1,5 раза. Любители езды в стиле «газ в пол» будут заполнять бак своего автомобиля в два раза чаще.
3. Необходимость частой замены масла. Смазка добавляется в мотор и непосредственно в турбокомпрессорную установку, поэтому его расход увеличивается. Требования к марке масла также довольно жёсткие: можно использовать только качественные марки синтетики, стоимость которых на порядок выше минеральных или полусинтетических смазок. К этому стоит добавить необходимость частой замены масла: каждые 8 000 километров. В то время как в атмосферных двигателях процедуру можно проводить через 12 и даже 15 тысяч километров. Несвоевременная замена масла и фильтров приведёт к изменению параметров турбины и скорому выходу её из строя.
4. Дорогостоящий ремонт. Комплектующие для турбированных моторов имеют достаточно высокую цену, поэтому их ремонт требует значительного вложения средств. Стоимость ремонта возрастает дополнительно из-за отсутствия квалифицированных работников СТО. Отремонтировать мотор с турбонаддувом возьмутся не на каждом автосервисе, а за квалификацию мастеров придётся заплатить на 40–50% больше. Капитальный ремонт двигателя с турбонаддувом требуется каждые 150–200 тысяч километров пробега.
5. Особенности эксплуатации. Машину с турбодвигателем нужно правильно заводить и глушить. После запуска двигатель должен поработать вхолостую, причём, чем автомобиль старше, тем «прогон» нужен более длительный. После остановки автомобиля также нельзя сразу глушить мотор.
6. Проявление эффекта «турбоямы». Так именуют характерный провал, когда машина вяло реагирует на нажатие педали газа. Двигатель «не тянет» на низких оборотах, в результате машина не может резко тронуться с места. При интенсивном движении и непростой дорожной обстановке в мегаполисах это достаточно опасное явление. Конструкторы предлагают для решения проблемы устанавливать на мотор две турбины, одна из которых будет работать на малых оборотах за счёт оснащения электроприводом. Это снизит риск возникновения «турбоям», но дополнительно увеличит стоимость двигателя и одновременно снизит его надёжность.

Турбированный двигатель чаще подвергается дорогостоящему ремонту и требует высококачественного топлива

Причины появления поломок

Неисправности турбокомпрессора появляются по ряду причин.

Чаще всего поломки дизельного двигателя и турбины возникают из-за несвоевременной замены масла.

Длительное использование старой смазки, попадание в нее воды или топлива приводит к быстрому износу подшипников, закупорке масляных каналов или повреждению оси. Неисправный элемент подлежит замене. Отремонтировать его нельзя. К описанным последствиям приводит использование слишком густого масла.

Второй наиболее «популярной» причиной появления проблем с турбокомпрессором является снижение давления в масляных шлангах, вызванное неправильной установкой этих элементом или самой турбины. Эта проблема может привести к быстрому износу колец, шейки вала, подшипников.

Важно заметить: 5-минутная работа дизельного двигателя без масла наносит серьезные и непоправимые повреждения силовому агрегату. Так же не следует забывать о том, что в турбокомпрессор могут попасть посторонние предметы

Их появление в работающей турбине приводит к поломкам лопастей колеса и ротора, из-за чего снижается уровень создаваемого давления

Так же не следует забывать о том, что в турбокомпрессор могут попасть посторонние предметы. Их появление в работающей турбине приводит к поломкам лопастей колеса и ротора, из-за чего снижается уровень создаваемого давления.