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.

С виду не сложное  устройство турбины, зачастую у бывалых водителей, вызывает желание, самостоятельно отремонтировать сей агрегат. Подталкивает к этому высокая стоимость нового ТКР. Конечно, облегчить ситуацию можно, купив б/у турбину. Но где гарантия, что спустя месяц или пол года не придётся столкнуться с той же проблемой? Итак,  стоит ли ремонтировать  турбину самостоятельно?

Первый момент — демпфирующий эффект

Самая частая ошибка, связана с непониманием демпфирующего эффекта. И это незнание может привести к печальным последствиям. Поток выхлопных газов, поступающих в выпускной коллектор, не однороден и действует на ротор турбины импульсно.

Для компенсации ударного воздействия в подшипниках применены втулки плавающего типа, выполняющие демпфирующую функцию.

Между втулкой и корпусом есть зазор, в котором образуется масляная пленка.

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 момент – дисбаланс

Балансировка вращающихся деталей имеет большое значение для их корректной и долговечной работы.

Частота вращения ротора составляет 100-300 тыс. об./мин. А нагрузки на вращающуюся деталь растут пропорционально квадрату скорости и малейший дисбаланс способен привести к фатальным последствиям.

Разборка подшипникового узла, даже ослабление затяжки его болтов приводит к тому, что балансировка нарушается. Таким образом, нам становится понятно, что без спец оборудования и инструмента произвести балансировку самостоятельно не возможно, и даже если была произведена корректная  замена всех дефектных деталей, такой ремонт теряет смысл – турбокомпрессор с дисбалансом выйдет из строя гарантированно быстро.

Подводя итог, можно сказать следующее: не стоит терять время и, вероятно, некоторые финансовые средства на самостоятельный ремонт. Сделать это качественно без необходимых знаний и оборудования не представляется возможным. По этому, обращайтесь к нам и наши специалисты быстро отремонтируют турбину, а Вы будете уверены в результате.

Турбонаддув сегодня является одним из самых распространенных способов, который позволяет существенно увеличить мощность бензинового или дизельного двигателя без увеличения рабочего объема силового агрегата.  Установка турбокомпрессора также является более эффективным решением по сравнению с механическими нагнетателями.

Рекомендуем также прочитать статью о том, что лучше, турбина или компрессор . Из этой статьи вы узнаете о преимуществах и недостатках указанных способов увеличения мощности силовой установки.

Основой турбонаддува является подача воздуха в цилиндры ДВС под давлением. Чем больше воздуха удается подать в мотор, тем большее количество топлива получается сжечь. Гражданские версии турбомоторов имеют не слишком большой наддув, которого достаточно для достижения необходимых показателей. Вполне очевидно, что для достижения максимальной производительности на двигатели устанавливаются турбины, которые способны обеспечить высокое давление. В этой статье мы поговорим о том, для чего нужен актуатор на турбине, каков принцип работы актуатора турбины, а также как производится проверка актуатора турбины и настройка данного элемента.

Содержание статьи

  • Актуатор турбины: особенности работы
  • Распространенные неисправности вестгейта
  • Как отрегулировать актуатор турбины

Актуатор турбины: особенности работы

Актуатор, он же вестгейт или вакуумный регулятор — клапан для сброса избыточного давления воздуха на высоких оборотах двигателя. Задачей данного решения является своеобразная защита турбокомпрессора и двигателя. Указанный регулятор для защиты от избыточных нагрузок находится в выпускном коллекторе (фактически, на самой турбине), местом установки является область перед турбиной.

Работает вестгейт по следующему принципу: если обороты двигателя высокие, в результате чего растет давление отработавших газов и давление надувочного воздуха, тогда открывается клапан. Его открытие перенаправляет часть выхлопных газов в обход турбинного колеса.

Другими словами, отработавшие газы, вращающие крыльчатку турбинного колеса и вал, на котором параллельно установлена крыльчатка компрессорного колеса, перепускаются. В результате интенсивность работы турбины снижается, уменьшается подача воздуха в цилиндры ДВС.

Так происходит в том случае, когда турбинное колесо раскручивается выхлопными газами до слишком высоких оборотов, в результате чего актуатор инициирует срабатывание обходного клапана, то есть отработавшие газы проходят мимо турбинного колеса. Получается, вестгейт попросту не позволяет турбонагнетателю раскручиваться до максимума под действием слишком сильного потока выхлопа на высоких оборотах мотора.

Добавим, что турбомоторы с завода изначально точно настроены. Во время тюнинга ДВС или установки турбонаддува на атмосферный мотор актуатор необходимо настраивать отдельно. Настройка и регулировка актуатора турбины является важным моментом, так как от нормальной работы системы зависит исправность двигателя и турбокомпрессора. Вестгейт желательно настраивать при помощи спецоборудования, но также это можно сделать самостоятельно, о чем мы расскажем ниже.

Распространенные неисправности вестгейта

Теперь давайте поговорим о частых неисправностях, при которых неизбежна замена актуатора турбины или требуется ремонт данного элемента. Начнем с того, что причин для выхода из строя указанной детали несколько. Прежде всего, ломаются электронные компоненты, возможны неисправности электромотора, а также происходит поломка зубьев шестерней привода клапана.

В ряде случаев проблема устраняется после диагностики в специализированных сервисах по ремонту турбин. Специалисты проводят проверку работоспособности контроллера, выполняют целый ряд тестов. Частой неисправностью, которую помогает устранить ремонт актуатора турбины без замены, является вышедшая из строя манжета (мембрана актуатора турбины).

Рекомендуем также прочитать статью о том, какое устройство имеет турбина дизельного двигателя . Из этой статьи вы узнаете об особенностях турбокомпрессоров для силовых агрегатов данного типа.

В полседнем случае к поломке приводит значительный пробег и естественный износ деталей, в результате часто указанная манжета повреждается. Для устранения необходимо снять актуатор турбины, после чего из корпуса вынимается старая мембрана. Далее поверхности следует обезжирить, после чего новая манжета приклеивается клеем к корпусу с двумя колпачками и дополнительно проходит процесс круговой завальцовки.  Затем производится настройка актуатора турбины.

Как отрегулировать актуатор турбины

О необходимости регулировки вестгейта говорит появление узнаваемого дребезга в месте установки турбокомпрессора в тот момент, когда двигатель глушат. Также вибрации и дребезжание появляется при пергазовках, в момент сброса газа. Такой дребезг появляется в результате того, что шток актуатора начинает болтаться, сам дребезжащий звук создает «калитка» регулятора. Еще на проблемы с актуатором укажет недостаточный наддув воздуха в том случае, если с герметичностью на впуске и другими элементами системы турбонаддува никаких неполадок не было обнаружено.

Итак, перейдем к регулировкам. В самом начале отметим, что ответственность за возможные последствия, к которым может привести регулировка актуатора турбины своими руками, целиком и полностью ложится на плечи владельца автомобиля. Другими словами, если вы не уверены в своих силах, тогда лучше доверить указанную процедуру опытным специалистам.

Еще хотелось бы добавить, что многие водители прибегают к манипуляциям с вестгейтом не только по причине неполадок, но и в целях увеличения производительности и повышения давления наддува, то есть реализуют своеобразный тюнинг системы.

Чтобы ответить на вопрос, как проверить актуатор турбины самому, достаточно просто постучать по калитке. Дребезга и вибраций быть не должно. По окончании винт проворачивается еще на 2-3 или даже 4 витка по резьбе. Следует учитывать, что один такой оборот практически равен показателю чуть более 0.3 Бар на мембране.

Завершением процесса регулировки можно считать затяжку гайки ключом на 10, а также установку скобы на место. В результате после такой настройки актуатор должен иметь максимальную степень закрытия. После можно запустить двигатель и проверить работу устройства на разных режимах работы ДВС. Посторонних звуков от вестгейта  на перегазовках и при глушении мотора быть не должно, давление наддува также прогнозируемо достигает желаемых показателей.

Как проверить турбину на дизельном двигателе

Как глушить турбодизель | Условия работы турбины

Ресурс турбины дизельного двигателя

Как работает турбина на дизельном двигателе

TSI двигатель: что это такое?

Турбонаддув: устройство и конструктивные особенности

Добавить комментарий