Тепловой экран турбины своими руками

Добавил пользователь Дмитрий К.
Обновлено: 10.09.2024

Демонтаж турбины может потребоваться для ее ремонта или диагностики в случае неисправностей. Автовладельцы, желая сэкономить, часто интересуются, как сделать это самостоятельно. В статье мы собрали общие рекомендации и конкретные схемы демонтажа турбины с двигателя автомобилей разных марок. Расскажем и о том, сколько стоит эта услуга в специализированных технических центрах.

Порядок снятия турбины с двигателей различных авто

Казалось бы, нет никакой особой премудрости в том, чтобы снять турбину с двигателя. Однако на деле автолюбитель, не имеющий специальных навыков, может столкнуться с непредвиденными трудностями. Турбокомпрессор — сложный механизм, который требует строгого соблюдения правил обслуживания, рекомендованных производителем. Это касается даже такого на первый взгляд простого действия, как демонтаж.

Кроме того, порядок снятия турбины в каждом случае разный и зависит он от конструкции автомобиля. На машинах различных марок турбокомпрессор имеет свое расположение. При относительно открытом доступе снятие турбины действительно большой трудности не представляет (при условии, конечно, что автомеханик-любитель обладает достаточным опытом). Но на некоторых моделях — таких, например, как Nissan Pathfinder — для того, чтобы демонтировать турбокомпрессор, приходится сначала отделять кузов от рамы. А это уже более сложный и трудоемкий процесс.

Рассмотреть порядок демонтажа турбокомпрессоров с автомобилей всех марок и моделей, конечно, не представляется возможным. Но в качестве примера мы выбрали несколько наиболее характерных схем.

Как снять турбину с…

По приведенной ниже инструкции выполняется демонтаж турбин с Land Rover Defender, Discovery, Freelander 2, Range Rover. Отдельные нюансы процесса могут различаться, но в целом эта схема подходит для всех перечисленных моделей.

На заметку

Последовательность действий в общем случае будет следующей:

Обесточить бортовую сеть, отключив провод массы от АКБ.
Поднять автомобиль и поставить его на опоры (одного домкрата недостаточно).
Откачать хладагент из системы кондиционирования.
Демонтировать дифференциал — устройство, передающее крутящий момент от коробки передач переднему мосту.
Снять воздушный фильтр.
Отсоединить трубопровод хладагента от компрессора системы кондиционирования.
Демонтировать катализатор выхлопных газов.
Снять теплозащитные экраны турбокомпрессора и выпускного коллектора (и в том и в другом случае для этого потребуется открутить три болта).
Демонтировать трубопровод, соединяющий турбокомпрессор с интеркулером (необходимо выкрутить три болта и освободить два зажима).
Отсоединить впускную магистраль (подключается с помощью зажима).
Отключить трубопровод подачи масла.
Снять левый кронштейн двигателя, освободить жгут электропроводки и демонтировать впускной трубопровод.
Отсоединить магистраль слива масла.
Разъединить электрический разъем.
Снять кронштейн, на котором держится турбокомпрессор (закреплен на четырех болтах).
Демонтировать турбину, открутив три гайки и удалив прокладку.

Обесточить автомобиль, отсоединив минусовую клемму от аккумулятора.
Демонтировать воздушный фильтр.
Снять воздуховод, соединяющий турбокомпрессор с интеркулером.
Вывернуть болты крепления трубки системы ЕГР, снять хомут радиатора.
Открутить гайки, с помощью которых катализатор крепится к выпускному коллектору.
Снять приемную трубу.
Отсоединить катализатор.
Открутить болт крепления радиатора системы ЕГР.
Демонтировать трубопроводы слива и подачи масла.
Снять кронштейн катализатора.
Открутить болты и гайки, посредством которых выпускной коллектор крепится к двигателю.
Снять выпускной коллектор вместе с турбокомпрессором (для этого нужно сначала подвинуть двигатель вперед).

Отключить бортовую электросеть.
Слить охлаждающую жидкость.
Снять теплоизоляционный экран.
Отделить хомут от турбокомпрессора.
Открутить гайку, с помощью которой крепится кронштейн.
Отсоединить воздуховоды.
Снять вакуумную трубку.
Демонтировать подводящий маслопровод, отсоединив его от турбокомпрессора и от головки блока цилиндров.
Снять трубопровод слива масла.
Демонтировать кронштейн.
Отсоединить крепления, с помощью которых выпускной коллектор соединяется с турбокомпрессором.

Снять воздушный фильтр, который закрывает доступ к левому турбокомпрессору.
Отсоединить трубопровод подачи масла.
Ослабить хомуты, с помощью которых крепятся соединительные патрубки корпуса турбокомпрессора.
Открутить болты крепления выпускного коллектора.
Отсоединить трубопровод слива масла.
Снять турбокомпрессор вместе с выпускным коллектором.

Учитывая, что демонтаж турбины обычно производится с целью диагностики, ремонта или замены, возможно, более целесообразно обратиться для этого в технический центр, где выполнят весь цикл операций. Тем более что снятие турбокомпрессора — это не такая уж дорогостоящая услуга.

Сколько может стоить демонтаж турбины с двигателя

Демонтаж и последующая установка турбокомпрессора, как правило, оплачиваются отдельно от ремонтных работ. Главный фактор, от которого зависит стоимость услуги, — это марка и модель автомобиля. Как мы помним, конструкция напрямую влияет на степень доступности турбины. Чем проще добраться до устройства, тем меньше труда затрачивает мастер и тем дешевле демонтаж. И, соответственно, наоборот.

Так, если для того, чтобы добраться до турбины, требуется лишь открыть капот и снять отдельные узлы, мешающие доступу, демонтаж вместе с установкой обойдется примерно в 7000 рублей. Но если турбокомпрессор труднодоступен, как, например, в моделях Range Rover Sport, Land Rover Discovery или Nissan Pathfinder, мастеру придется поднимать кузов. Из-за повышенной сложности цена увеличится примерно на 1000 рублей.

Как бы то ни было, если у вас нет опыта, лучше не рисковать и доверить весь процесс специалистам. Стоимость снятия турбины в сервисном центре все равно будет меньше, чем величина потерь в случае неправильно произведенного демонтажа своими руками. К тому же вы сэкономите время: опытные мастера выполнят весь ремонт за три–четыре часа.

Демонтаж турбины — это не такая простая работа, как может показаться на первый взгляд. Тонкости процесса зависят от конструкции автомобиля, и для каждой модели предусмотрена особая схема. Не имея опыта, лучше не пытаться самостоятельно снять турбокомпрессор, а тем более разбирать и ремонтировать его. Чтобы получить гарантированный результат, обращайтесь к специалистам по ремонту турбин.

* Материал не является публичной офертой. Информация о стоимости услуг приведена для ознакомления и актуальна на май 2020 года.

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.

Ремонт турбины бензинового двигателя

Подробности Ремонт турбины бензинового двигателя – это услуга, которая может потребоваться как при естественном износе системы, так и повреждении в результате неправильной эксплуатации. В нормальном состоянии ресурс агрегата сравним со сроком эксплуатации самого мотора, составляет минимум 100 000 километров пробега до очередного капремонта. Если же владелец допускал ошибки при запуске движка либо в процессе движения, техническое обслуживание турбокомпрессора потребуется раньше. Откладывать обращение к мастеру не рекомендуется, поскольку это грозит появлением более сложных проблем, вплоть до выхода из строя самого силового агрегата.

Этапы ремонта турбонагнетателя

Все подготовительные работы выполнены, информация усвоена, вы полны решительности и энтузиазма — пора приступать к самому важному и ответственному этапу. Детально и внимательно изучаем, как отремонтировать турбину без привлечения специалистов.

Снимаем и разбираем турбину

Почему может потребоваться ремонт турбин?

Как в случае с дизельным мотором, поломки турбинных механизмов, установленных на авто с бензиновым движком, могут быть вызваны следующими проблемами:

Засорение системы посторонними частицами, мусором, грязью. Такие неприятности может вызвать деформация колеса, разгерметизация трубопроводных элементов, попадание окалины внутрь со стенок клапанов, колец и самих поршней.
Нехватка масла. Недостаточное снабжение смазочным материалом обычно вызвано образованием кокса на трущихся частях, зацепом металла роторной оси, чрезмерным естественным износом движущихся деталей. В результате увеличившегося осевого либо роторного промежутка может произойти задевание лопастей за корпусные части, особенно быстро это происходит при повышении температурного режима. Неправильная температура, в свою очередь, может объясняться ошибками установки момента впрыска и работы системы зажигания.
Ремонт турбин может потребоваться, если в масло попала грязь. Смазка может смешаться с продуктами переработки мотора, в нее попадают посторонние частицы при забившемся фильтре. В результате воздействия примесей подшипники могут получить задиры на поверхности, ротор быстрее ломается. Если процесс сопровождается падением уровня масла, ситуацию осложняет риск разбалансировки, влекущий полную поломку узла. По этой причине в случае появления грязи в смазке либо обнаружении скрежета нельзя откладывать диагностику: требуется срочный осмотр.

Разборка

Дальнейший ремонт турбины своими руками на дизеле продолжают ее демонтажем. Сначала отвинчиваются все фиксирующие болты частей турбинного и компрессорного корпуса. Часто первый узел прикипает намертво, для его снятия можно использовать киянку, откручивая болты равномерно по всей улитке. Затем ее необходимо аккуратно отодвинуть.

Следует наблюдать за тем, чтобы не произошла деформация турбинного колеса. В зависимости от модели агрегата улитка компрессора может крепиться при помощи болтов либо стопоров. После снятия всех фиксаторов демонтируют саму улитку.

Затем проверяют наличие люфта в картридже. Поперечное перемещение допускается в незначительных размерах, а продольного люфта быть не должно. В противном случае потребуется замена элемента. При помощи кусачек с раздвижными губками снимают компрессорное стопорное кольцо. Обратную сторону вала зажимают при помощи фигурной правки. При разборке следует помнить, что деталь имеет левую резьбу.

Ремонт турбины бензинового двигателя: этапы услуги

Выполнение диагностики является необходимым этапом: процедура позволяет определить причину, степень сложности дефектов, исключить другие поломки. О появлении неисправностей турбинного механизма говорят следующие симптомы:

Увеличенный расход масла, утечки жидкости, запах паленого в области выхлопа.
Белесый, синий или черный дым при функционировании мотора.
Скачущие обороты при включении на холостых, падение мощности силового узла.
Появление нагара на свечах.
Посторонние звуки: гул, свист, скрежет.

После диагностики специалисты сервиса смогут отремонтировать турбину на дизельном двигателе. В зависимости от степени поломки алгоритм действий может отличаться, но основные манипуляции схожи:

Демонтаж компрессора, удаление нагара, окалины, очистка закоксованных поверхностей.
Прочистка трубопроводов, масляного и воздушного фильтра.
Замена или ремонт внутренних деталей.
Сборка в обратном порядке, проверка на малых оборотах и при нагрузке.
По необходимости выполняется сброс электронных показателей, проводится настройка датчиков.

В особо сложных случаях починить турбокомпрессорное оборудование не удается, это особенно актуально, если автомобиль с поврежденным узлом эксплуатировали продолжительное время. Для замены лучше использовать устройства проверенных марок, качество которых подтверждено многолетним использованием.

Особенности демонтажа турбины

Чтобы провести ремонт турбины своими руками, ее необходимо демонтировать.

Делается это в следующей последовательности:

1. Отсоедините все трубопроводы, которые идут к турбине. При этом стоит быть крайне осторожным, чтобы не повредить сам узел и смежные с ним устройства.

2. Снимайте турбинную и компрессорную улитки. Последняя демонтируется без проблем, а вот турбинная улитка зачастую прикреплена весьма плотно.

Здесь демонтаж можно выполнить двумя способами – методом киянки или же с помощью самих крепежных болтов улитки (путем постепенного отпускания их со всех сторон).

ПОПУЛЯРНОЕ У ЧИТАТЕЛЕЙ: Частые поломки Ниссан Навара и стоит ли устанавливать контрактный двигатель

При выполнении работы необходимо быть очень осторожным, чтобы не повредить колесо турбины.

3. Как только работа по демонтажу улиток завершена, можно проверить наличие люфта вала. Если последний отсутствует, то проблема неисправности не в вале.

Снова-таки, небольшой поперечный люфт является допустимым (но не более одного миллиметра).

4. Следующий этап – снятие колес компрессора. Для выполнения этой работы пригодятся пассатижи. При демонтаже учитывайте, что компрессорный вал в большинстве случаев имеет левую резьбу.

Для демонтажа компрессорного колеса пригодится специальный съемник.

5. Далее демонтируются уплотнительные вкладыши (они расположены в углублениях ротора), а также упорный подшипник (крепится он на трех болтах, поэтому проблем со снятием не возникает).

6. Теперь можно снимать вкладыши с торцевой части – их крепление осуществляется с помощью стопорного кольца (при демонтаже иногда приходится повозиться).

Подшипники скольжения (со стороны компрессора) фиксируются с помощью стопорного кольца.

7. При выполнении работы по демонтажу необходимо (вне зависимости от поломки) хорошо промыть и почистить основные элементы – картридж, уплотнители, кольца и прочие комплектующие.

Советы для профилактики

Чтобы помощь профессионалов требовалось как можно реже, владельцу стоит придерживаться следующих рекомендаций:

Не заглушать мотор на высоких оборотах: сначала нужно, чтобы он 3-4 минуты поработал вхолостую.
Перед началом движения требуется дать движку поработать на низких оборотах около 40 секунд.
Замену моторного масла нужно осуществлять вовремя, не допускать засорения смазки, сгорания. Своевременного обновления требуют и фильтры; устанавливать надо только оригинальные детали, артикул которых указан в инструкции к автомобилю.
Время от времени нужно проводить проверку движка, уделяя внимание правильности работы топливной системы, впрыска и зажигания.

Можно ли отремонтировать турбину на бензиновом двигателе самостоятельно?

Нередко владельцы интересуются, могут ли они провести починку своими руками; выполнить ее можно, чтобы сэкономить на обращении в мастерскую, но у такого варианта немало минусов:

Недостаток профессионализма. Далеко не все имеют опыт обслуживания таких механизмов, нехватка опыта и знаний может повлечь появление более серьезных поломок.
Отсутствие инструментов. Для проведения ремонтных работ требуется специальное оборудование, которое редко требуется владельцу постоянно, поэтому покупка таких приспособлений экономически нерентабельна.
Большие затраты времени. Самостоятельное восстановление обычно отнимает несколько дней, в то время как в профессиональном сервисе его проведут за несколько часов.
Отсутствие гарантий. При случайном повреждении механизма придется потратить на починку больше, чем если бы владелец сразу обратился к мастерам.

Ремонт турбины своими руками

Своими руками у турбонагнетателя вы сможете произвести диагностику внутренний WestGate, при этом управляя тягой, чтобы убедившись в закрытии или не закрытия клапана, его сопротивление или заклинивания в период работы. Если вы неуверенны в своих результатах диагностики тогда вам следует обратиться к специалистам. Снимите внешние WestGate, при не работающим режиме. Переверните узел и проверти, произвел ли клапан WestGate полное закрытие заслонки. Произведите полную опрессовку WestGate сжатым воздухом, увидев его работу. Но в проведение такой работы необходимость в том что WestGate может не выдержать давление в сто psi, которое легко выдаст новенький воздушный компрессор. Для этого необходимо снизить давление до 50 psi. Такого давления вполне хватит для диагностики работоспособности WestGate,и не повредив диафрагму. Причиной поломки турбины также может быть вакуумная утечка. Данная причина когда турбина выдает номинальное количество необходимого давления, пропускает его на впускном тракте. Определив по датчику количество давления наддува, можно определиться, есть ли у вас разряжение. Когда двигатель работает в холостом режиме, вырабатывается максимальное количество разряжения 0.75 bar. Если меньше минимального давления которая 0.54 bar, то у вас утечка. Появление утечки может в двух местах, соединение за коллектором и за дроссельной заслонкой. Если проверка не показала отрицательных явлений, тогда следует проверять сам турбинный нагнетатель, обращая при этом особое внимание подшипники вала. Вращающие со скоростью около ста двадцати тысяч оборотов в минуту. Если иметься дисбаланс или люфт, последствия могут быть тяжелыми. Такие узлы балансируют с точностью до доли миллиметра. При саморучной попытки разогнуть лопасти согнутой крыльчатки, вы ослабляете метал который в дальнейшем может отломиться и заклинить агрегат . Самому отремонтировать турбо — компрессор, можно, только одно НО! Без спецального ключа для откручивания гайки на крыльчатке её не открутишь, надо иметь навык!! Иначе легко загнётся вал или крыльчатку, помять труда не составит можно также резьбу сбить. Рем комплект найти сложно. Так же оборудования для ремонта, стенд для проверки и балансировки. Или покупка нового картриджа стоимость 13-15руб. Если крыльчатка стерлась об улитку то уже без замены на другую крыльчатку и балансировку вала, сразу в сборе (картридж) не обойтись. А требуемую балансировку нереально осуществить в гаражных условиях. Для начало необходимо ставим метки в тех местах где чугун прижимается друг к другу, а так же середину и стыки улитки и середину, эта операция для того чтобы после сборки и установки не переделывать турбину или чугунку на машине. Ставим метку с той стороны вала, где расположена резьба и такая же процедура на гайке и на крыльчатке, после чего можно раскручивать вал. Данные метки делаются для того чтобы не нарушать положение крыльчатки относительно к валу, это очень важно, а метка на гайке нужна чтобы не перетянуть гайку и тем самым не заклинить вал.

Сколько стоит ремонт турбины бензинового двигателя?

Цена зависит от нескольких нюансов:

Сложность ремонтных работ, их объем.
Количество деталей, вышедших из строя по причине ошибок в эксплуатации либо естественного износа.
Затраты на расходные материалы, требующие замены наряду с изношенными запчастями.
Срочность восстановления.

Наиболее дешево обходится услуга, в рамках которой специалисты устраняют мелкие дефекты, именно поэтому не рекомендуется откладывать визит в автомастерскую: затягивание приведет к тому, что придется отдать за восстановление оборудования значительно более крупную сумму. Наиболее затратный вариант – полная замена турбинной системы.

Преимущества обращения в сервис BR TURBO

Обслуживание в проверенной автомастерской – наиболее выгодное решение, которое имеет множество достоинств:

Использование фирменных новых запчастей, качественных расходных материалов и современного оборудования.
Профессиональный подход, оперативная диагностика и восстановление.
Официальная гарантия на запчасти и результат работ.
Приемлемые расценки, удобные способы оплаты.

Идея практического применения энергии пара далеко не нова, использование паровых турбин в промышленных масштабах давно стало частью нашей жизни. Именно эти агрегаты, установленные на различных электростанциях и ТЭЦ, на 99% снабжают электричеством наши дома. Однако, некоторые мастера-умельцы умудряются внедрить принцип преобразования тепловой энергии в электрическую у себя дома. Для этого используется самодельная паровая турбина минимальных размеров и мощности. О том, как ее собрать в домашних условиях, и пойдет речь в данной статье.

Как работает паровая турбина?

В сущности, паровые турбины являются составной частью сложной системы, призванной преобразовать энергию топлива в электричество, иногда – в тепло.

На данный момент этот способ считается экономически выгодным. Технологически это происходит следующим образом:

Примечание. В лучшем случае КПД паровой турбины достигает 60%, а всей системы – не более 47%. Значительная часть энергии топлива уходит с теплопотерями и расходуется на преодоления силы трения при вращении валов.

Ниже на функциональной схеме показан принцип работы паровой турбины совместно с котельной установкой, электрическим генератором и прочими элементами системы:

Следует отметить, что рабочее тело, чье давление после попадания на лопатки снижается, после рабочего цикла в первом блоке не сразу попадает в конденсатор. Ведь оно еще располагает достаточным запасом тепловой энергии, а потому по трубопроводам пар отправляется во второй блок низкого давления, где снова воздействует на вал посредством лопаток другой конструкции. Как показано на рисунке, устройство паровой турбины может предусматривать несколько таких блоков:

1 – подача перегретого пара; 2 – рабочее пространство блока; 3 – ротор с лопатками; 4 – вал; 5 – выход отработанного пара в конденсатор.

Для справки. Скорость вращения ротора генератора может достигать 30 000 об/мин, а мощность паровой турбины – до 1500 МВт.

Как сделать паровую турбину в домашних условиях?

Множество интернет-ресурсов публикует алгоритм, согласно которому в домашних условиях и с применением небольшого количества инструментов изготавливается мини паровая турбина из консервной банки. Помимо самой банки понадобится алюминиевая проволока, небольшой кусочек жести для вырезания полоски и крыльчатки, а также элементы крепежа.

В крышке банки делают 2 отверстия и впаивают в одно кусочек трубки. Из куска жести вырезают крыльчатку турбины, прикрепляют ее к полосе, согнутой в виде буквы П. Затем полосу прикручивают ко второму отверстию, расположив крыльчатку таким образом, чтобы лопасти находились напротив трубки. Все технологические отверстия, сделанные во время работы, тоже запаивают. Изделие нужно установить на подставку из проволоки, заполнить водой из шприца, а снизу разжечь сухое горючее. Импровизированный ротор паровой турбины начнет вращаться от струи пара, вырывающегося из трубки.

Понятно, что такая конструкция может служить лишь прототипом, игрушкой, поскольку данная паровая турбина, сделанная своими руками, не может использоваться с какой-то целью. Слишком мала мощность, а о каком-то КПД и речи не идет. Разве что можно показывать на ее примере принцип действия теплового двигателя.

Мини-генератор электроэнергии можно реально изготовить из старого металлического чайника. Для этого, кроме самого чайника, потребуется медная или нержавеющая трубка с тонкими стенками, кулер от компьютера и небольшой кусочек листового алюминия. Из последнего вырезается круглая крыльчатка с лопатками, из которой будет сделана паровая турбина малой мощности.

С кулера снимается электродвигатель и устанавливается на одной оси с крыльчаткой. Получившееся устройство монтируется в круглом корпусе из алюминия, по размерам он должен подойти вместо крышки чайника. В днище последнего делается отверстие, куда впаивается трубка, а снаружи из нее выполняется змеевик. Как видите, конструкция паровой турбины очень близка к реальности, поскольку змеевик играет роль пароперегревателя. Второй конец трубки, как нетрудно догадаться, подводится к импровизированным лопаткам крыльчатки.

Примечание. Самая сложная и трудоемкая часть устройства – это как раз змеевик. Изготовить его из медной трубки легче, чем из нержавейки, но она долго не прослужит. От контакта с открытым огнем медный перегреватель быстро прогорит, поэтому лучше сделать его своими руками из нержавеющей трубки.

Применение паровой турбины

Налив в чайник воды и поставив его на включенный газ, можно убедиться, что при закипании энергии выходящего из трубки пара достаточно, чтобы на выходе электродвигателя появилась ЭДС. Для этого к нему стоит подключить светодиодный фонарик. Помимо питания для электрических лампочек, возможно и другое применение паровой турбины, например, для зарядки аккумулятора сотового телефона.

В условиях квартиры или частного дома подобная мини-электростанция может показаться простой игрушкой. А вот оказавшись в походе и взяв с собой турбированный чайник с электрогенератором, вы сможете оценить по достоинству его функциональность. Возможно, в процессе вам удастся найти еще какое-нибудь назначение турбины. Больше информации об изготовлении походного генератора из чайника можно узнать, посмотрев видео:

Заключение

К сожалению, конструктивно паровые машины достаточно сложны и сделать дома турбину, чья мощность достигала хотя бы 500 Вт, весьма затруднительно. Если стремиться к тому, чтоб соблюдалась схема работы турбины, то затраты на комплектующие и потраченное время будут неоправданными, КПД самодельной установки не превысит 20%. Пожалуй, проще купить готовый дизель-генератор.

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.

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

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.

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.

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.
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.
После снятия стопорного кольца или выкручивания болтов необходимо снять улитку. Делать это надо аккуратно, чтобы не нанести каких-либо повреждений колесу.
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.
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!
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.
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.
Весь картридж понадобится хорошо отдраить от загрязнений и нагара. Подобную процедуру провести и с колесами. С вала снимается уплотнительное колечко.
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.
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.
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.
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.

Читайте также: