По традиции, начинаю с главного — за турбиной нужно следить! И — очень внимательно. Современные производители для наддува применяют сегодня две основные схемы — «просто наддув» и турбокомпрессор (турбонагнетатель). В обоих случаях давление создает крыльчатка, которая однако «раскручивается» по-разному. В первом случае потоком выхлопных газов самого двигателя, во втором — принудительно, компрессором/нагнетателем. На крыльчатку (а точнее сказать — на турбину) воздействуют самые разные силы и, главное, — температуры.
По традиции, начинаю с главного — за турбиной нужно следить! И — очень внимательно. Современные производители для наддува применяют сегодня две основные схемы — «просто наддув» и турбокомпрессор (турбонагнетатель). В обоих случаях давление создает крыльчатка, которая однако «раскручивается» по-разному. В первом случае потоком выхлопных газов самого двигателя, во втором — принудительно, компрессором/нагнетателем. На крыльчатку (а точнее сказать — на турбину) воздействуют самые разные силы и, главное, — температуры.
Методы и способы ремонта турбины «просто наддува» или компрессорного, а также дизельного или бензинового мотора ничем не различаются. А сам процесс происходит в несколько этапов:
- Осмотр снаружи проводится для выявления внешних дефектов, загрязнений и тд, который опытному мастеру сразу же даст много полезной информации.
- Разборочные работы — снимаются обе спиральные конструкции («улитки»), чтобы предварительно и визуально определить состояние крыльчаток. Как правило, они имеют механические повреждения — кавитационные каверны, которые и указывают специалисту на характер и объем предстоящих ремонтных работ.
- Мойка деталей также обязательна и производится она специальным растворителем, который удаляет все отложения и эксплуатационные загрязнения, после мойки все повреждения видны особо отчетливо.
- Производится дефектовка и выбраковка всех частей и компонентов устройства; критично изношенные детали подлежат замене новыми — валы, кольца и подшипники, колесо компрессора (если это компрессор), теплоотражатель и, если требуется, даже сам корпус турбины.
- Восстановление и ремонт деталей, не подлежащих замене, получение со склада новых запчастей и сборочные работы.
Причины поломок и выхода из строя
Помимо безграмотной эксплуатации и недисциплинированного обслуживания, компоненты турбонаддува все равно и в любом случае подвергаются естественному износу в процессе работы. Однако знание некоторых процессов помогает турбине прослужить и полтора, и порой даже два срока, отведенные ей проектировщиками.
Каверны и выщербины на крыльчатках будут всегда, поскольку песок и даже мелкая пыль в воздухе являются сильнейшими абразивами. То есть работа двигателя в условиях загрязненности атмосферы (грязного воздуха той же Москвы, например) значительно сокращает срок службы и крыльчаток, и всего узла.
Опорные подшипники, стопорные кольца, втулки и сами валы критично изнашиваются в условиях масляного голодания. Отсутствие смазки на рабочих поверхностях сопряженных деталей — прямой их путь в мусорный бак или на дальнейшую переплавку/переработку.
Значительный или неравномерный износ шеек вала и подшипников качения указывает на подгоревшее и/или грязное масло — а это уже следствие несоблюдения регламентов ТО.
Также много причин неграмотной эксплуатации турбонаддува самим водителем, но главная из них — несоблюдение так называемых «температурных правил». Нельзя допускать перегрева самого двигателя, а также резкого его выключения после нагрузки — на многих современных турбированных моторах имеется даже специальная «защита от дурака», турботаймер. Если после интенсивного режима заглушить мотор, то в турбокомпрессоре останавливается смазка и пригорает на роторе. Именно поэтому нельзя глушить двигатель, а дать ему поработать еще 3-4 минуты, чтобы выровнялся температурный баланс — остыли особо нагревшиеся детали.
Правила выбраковки и дефектовки деталей
Если износы подшипников и вала турбины находятся в пределах допустимых значений, то вал, например, поступает на специальный шлифовальный станок и шлифуется под ремонтный размер. Там же, в токарном цехе производится его балансировка на специальном стенде. По ее окончании в нужных местах вала наносятся специальные балансировочные метки, и после сборки агрегат поступает на так называемое «холодное» тестирование. Здесь турбину раскручивают до 5-6 тыс об/мин. Если все параметры соответствуют заводским, прикручиваются завихрители, «улитки», и турбина устанавливается на автомобиль.
Если турбина гонит масло
Причин «масложора» и «маслогона» несколько, и знание внутренних механизмов также помогает продлить срок службы турбонаддува.
- Повышенный уровень масла в картере двигателе влияет, кстати, не только на работоспособность самой турбины, но и всех остальных систем и механизмов ДВС.
2. Повышенное давление картерных газов, в свою очередь, говорит о нескольких вещах — о забитой вентиляции картера, о выходе из строя системы EGR (если она есть), об износе цилиндропоршневой группы и некоторых других проблемах, но эта группа вопросов — уже к мотористам.
3. Забит сливной патрубок турбокомпрессора — издержки безалаберного отношения к срокам и регламентам ТО.
4. Забитый (загрязненный) воздушный фильтр ДВС (регламенты ТО).
5. Длительная работа двигателя на холостых и/или низких оборотах провоцирует утечку масла из турбокомпрессора.
6. Забитый, закоксованный катализатор (нейтрализатор) также провоцирует избыточное давление, увеличивает нагрузку на ротор турбокомпрессора и приводит к износу осевого подшипника и уплотнений, и в этом случаи без ремонта турбины никак обойтись.
Наиболее уязвимый компонент любого турбокомпрессора — подшипники и ротор, поскольку обе крыльчатки соединены одним валом.
Сами крыльчатки всегда «работают» в критических режимах, скорость лопастей может достигать 600 м/сек и выше. В таких режимах, повторюсь, даже пыль воздуха является сильнейшим механическим абразивом, не говоря о частицах крупнее песчинки.
Мельчайшие частички несгоревшего масла из картера (сажа) или, что хуже, частичка покрупнее (окалина) могут фатально повредить крыльчатку. Ведь не зря к материалу крыльчатки предъявляются такие высокие технологические требования, он должен выдерживать температуры до 9 тысяч градусов и выше.
Крыльчатка крепится на валу специальной гайкой через целый набор спецшайб, одна из которых призвана удерживать масло в компрессоре. Вал изготавливается из легированной стали и сваривается с крыльчаткой «методом трения» (специальный термин в металловедении).
Последние несколько абзацев этой статьи я написал специально для того, чтобы у читателя даже не возникло желания попытаться ремонтировать турбину своими силами или в условиях «малобюджетной» СТО
Доверяйтесь исключительно профессионалам.
Сергей Жебаленко
автомобильный инженер, журналист,
специально для сайта автосервиса «Восток-Авто».
