ProЖелезо. Турбина: что ломается чаще всего?

  • 13 мая
  • Просмотров 16325

Жвачка «Турбо» и новые картриджи для «Сега Мега Драйв 16 бит». Эти слова для тех, кто разменивает третий десяток и, к своему удивлению, снова актуализирует воспоминания, но слегка в ином русле. Да, все в жизни повторяется, но только при других обстоятельствах.

Пока турбина дует, вопросов к стоимости ее ремонта и конструктивной части, как правило, у владельцев авто не возникает. Но стоит столкнуться с поломкой, как созревает нужда в квалифицированной диагностике и качественном ремонте. Хочется или нет, а поиски вариантов по восстановлению заставят изучить и основных производителей, и конструктивные особенности агрегата. Взглянуть на турбины изнутри помогут Дмитрий и Александр — специалисты столичного сервиса по ремонту и восстановлению турбокомпрессоров «SMTurbo».

— Для несведущего способен оказаться великим открытием факт, что автомобильные концерны не занимаются специализированным производством турбин для своих автомобилей, а на Ford и Renault может ставиться одна и та же «улитка» с некоторыми доработками, — показывает специалист. — Впрочем, если для вас это уже не секрет, значит, велика вероятность того, что сталкиваться с ремонтом турбокомпрессора приходилось. Кстати, называть турбокомпрессор турбиной слегка некорректно, пусть и по-народному, поскольку у современного нагнетателя две составляющие — газовая турбина и лопастный компрессор.

Сегодня можно выделить следующих производителей турбокомпрессоров: BorgWarner TurboSystems GmbH, KKK — Германия; Schwitzer — Англия; Garrett (Honeywell), Holset — США; Mitsubishi, Komatsu, IHI, Toyota — Япония. Их заводы расположены по всему миру, включая и страны СНГ. Производители турбонагнетателей предполагают широкий ассортимент, в том числе для специализированной техники, крупногабаритного и даже морского транспорта. Поэтому среди множества производителей турбин сделаем акцент на трех — Garrett, BorgWarner и Toyota. Они наиболее распространены на легковом транспорте. С турбокомпрессорами от BorgWarner (к этому лагерю относим дочерние KKK и Schwitzer) можно повстречаться в Citroеn, RenaultSEATAudi, Porsche, Volkswagen, Ford. В свою очередь, турбины от Garrett среди легковых автомобилей наиболее распространены в Hyundai, Ford, Fiat, Chrysler, Saab, PeugeotVolkswagenAudiBMW и Renault. К Toyota примыкает бренд IHI, но последний специализируется на крупногабаритной технике, потому на легковом транспорте чаще встречается первый.

Сложно, но понятно

Жизнь турбины напрямую зависит от совокупности факторов: состояния ДВС, исправности систем охлаждения и смазки, элементов выхлопной системы и рециркуляции ОГ (ЕГР, сажевый фильтр), а также от соблюдения регламентов замены рабочих жидкостей. Проще говоря, чтобы турбина не стала причиной больших расходов, не стоит экономить на расходниках. Современные автомобили в большинстве своем оснащены турбинами с механизмом изменения геометрии потока выхлопных газов, он же VNT (у Garrett), VTG (у BorgWarner), VGS (у IHI Turbo) и другие варианты аббревиатур. У подобной конструкции есть всеми любимое преимущество — отсутствие «турбоямы», т. е. турбина «подхватывает» с самых малых оборотов и работает на всем диапазоне. Кстати, избежать знакомства с «турбоямой» и полноценно ощутить всю мощность можно, купив авто с несколькими турбинами (битурбо, тритурбо или даже квадтурбо).

— Конструкция турбины предполагает увеличение КПД двигателя за счет энергии отработанных газов, — объясняет эксперт. — Раньше турбины могли приводиться в действие механическим путем или потоком выхлопных газов (это современный вариант, хотя и механический путь можно до сих пор обнаружить в грузовиках — такая турбина будет называться «турбокомпаунд»). Для контроля давления в современных турбокомпрессорах производители стали применять клапан его регулировки — например, Wastegate, который работает на сброс избыточного давления. Лишние выхлопные газы уходят в выхлопную трубу.

Для ускорения работы турбокомпрессора к перечисленному выше добавляется электронный актуатор, который значительно улучшил точность работы компрессора. На сегодня конструкция пополняется новой схемой с кардинально другим методом работы — электромагнитным клапаном регулировки наддува. Почти у всех на слуху электромагнитный клапан ограничения давления наддува N75. Этот клапан не часть турбины, но напрямую связан с актуатором и управляется ЭБУ двигателя. Именно он отвечает за действие актуатора, который открывает заслонку Wastegate. Электронный клапан значительно увеличивает скорость действия турбины, а потому идеально сочетается с двигателями больших объемов. Байпасный, он же внешний, клапан применяется для мощных двигателей — свыше 350 л. с., внутренний — для турбированных дизелей, а вообще существует более двадцати вариаций клапанов.

Картридж турбины — боль и надежда

При обслуживании и ремонте турбины можно насчитать с десяток мест, которые неизбежно потребуют внимания, но одна из самых сложных частей — это картридж. В нем спрятано «сердце» турбокомпрессора. Картридж, если простыми словами, — основной рабочий элемент, который состоит из корпуса (корпус подшипников или центральный корпус), вала (вал и колесо турбины — неразборная деталь, которая именуется просто валом), колеса компрессора, упорного и опорного подшипников. На картридж крепятся горячая и холодная «улитки», они же — корпус турбины и корпус компрессора соответственно. Мы не просто так подробно разбираем составные части турбокомпрессора.

— При ремонте важно понимание, какие элементы подлежат замене и что стало причиной их выхода из строя, — отмечает Александр. — Неисправность составных компонентов картриджа может свидетельствовать о проблемах с системой картерных газов, закоксованности маслоподающей трубки, повреждениях в поршневой группе, масляном голодании и многом другом. То есть проблемы с турбиной — это следствие некорректной работы одной или нескольких систем автомобиля. Поэтому квалифицированная диагностика — не столько определение стоимости ремонта турбокомпрессора, сколько поиск неисправностей в авто, которые обязательно необходимо будет устранить перед установкой исправного турбокомпрессора на место.

Возвращаемся к ремонту картриджа. Основные элементы узла — опорный подшипник, упорный подшипник, дистанционная шайба, вал, на концах которого закреплены турбинное и компрессионное кольцо, термоэкран, колесо компрессора, крышка и корпус подшипника. Состояние каждого из этих элементов — следствие сопутствующей неисправности. Самая распространенная причина выхода из строя турбины — попадание абразива.

— Первое, на что смотрят при оценке ремонта турбокомпрессора, — корпус подшипников, — показывает Александр. — Если вал не сломан и люфты в пределах разумного, то, скорее всего, общее состояние элемента будет удовлетворительным. Показателем, например, масляного голодания будет выработка на валу и подшипниках. Из-за отсутствия достаточного количества смазки происходит сухое трение металлов, что чаще всего приводит к переносу металла подшипника на вал (они фактически привариваются друг к другу) и, как следствие, к поломке вала. Также очень ярко проявляет себя подпор выхлопных газов. Турбине приходится работать с постоянным смещением вала в сторону корпуса компрессора, из-за чего возникают люфты и колесо компрессора начинает постепенно цеплять корпус компрессора и издавать характерный звук — свист (металл по металлу).

Из-за работы турбокомпрессора в наряженных условиях также может возникать утечка масла из турбокомпрессора в выхлопную трубу или интеркулер. Многие автовладельцы спешат заменить турбину на аналогичную б/у, чтобы избежать дорогостоящего ремонта. Чаще всего это случается по совету «гаражных экспертов». Тут, конечно, как повезет. Турбина может быть исправной, и проблемы естественным путем выявятся со временем, а может быть со скрытыми дефектами, которые дадут о себе знать сразу же или в ближайшее время. Не менее важно правильно установить турбину. Часто причина течи масла при отсутствии повреждений внутри — повышенное сопротивление со стороны маслосливной магистрали. Один из факторов — установка самодельных прокладок или замена прокладки герметиком. Подобный «тюнинг» аукнется тратой болезненных сумм.

Внешнее воздействие

Сажа, закоксованность — довольно частые явления, особенно на коммерческом транспорте. Причина — переполненные сажевые фильтры. В результате сажа попадает в корпус подшипников и начинает откладываться на рабочих деталях. Например, страдает геометрия — ее просто начинает клинить. Выражается данный процесс в резкой потере мощности.

— Финальный элемент, обращающий на себя внимание, — электронный клапан, — рассказывает Дмитрий. — Основные элементы данного узла — зубчатый сектор, червячный вал и сервопривод, управление которыми производится через микросхему. Сама микросхема редко повреждается, поскольку не находится в агрессивной масляной среде и не подвержена экстремальным температурам, в то время как зубчатый сектор склонен к износу. Сухое трение механических элементов блока управления приводит к их выходу из строя, то же касается и сервопривода, но все это исключительно на больших пробегах. Закладывать смазочные материалы в зубчатый механизм недопустимо, но многих «экспертов» не переубедить, а потому замены механической части электроклапана не избежать.

На протяжении длительного времени турбины были максимально схожи, что привело к наводнению рынка некачественными ремкомплектами. Потому сегодня возникают ситуации, когда на BMW X5 4.4 Bi turbo валы каждой из турбин имеют свой диаметр. В процессе капитального ремонта турбины не стоит экономить. Заменять рабочее колесо, вал, уплотнители необходимо только проверенными комплектующими, иначе ремонт не закончится никогда. Но куда важнее правильная настройка работы турбины. И тут в игру вступают две машины, о которых умалчивают в гаражном сервисе. А без этого оборудования ремонт можно приравнять к лотерее. Балансировка картриджа турбины производится на балансировочном стенде, который имитирует работу турбины на двигателе. Под давлением подается масло, при необходимости производится устранение дисбаланса на гайке, закрепляющей колесо компрессора на валу. По достижении оптимальных показателей картридж соединяется с корпусами и прочими необходимыми элементами и отправляется на VNT-анализатор, где производится регулировка механизма изменения геометрии потока выхлопных газов.

Заключение эксперта

— Беспроблемная работа турбины зависит от совокупности множества факторов и является лакмусовой бумажкой технического состояния основных систем автомобиля, — подводит итог эксперт. — Самое важное при эксплуатации — следить за качеством топлива, масла и состоянием выхлопной системы. Наблюдайте за катализатором и сажевым фильтром, регулярно производите ТО, а в случае ремонта не рассчитывайте на подход «по-народному» — только так можно сохранить ресурс турбокомпрессора.

аv.by выражает благодарность СТО «SMTurbo» за помощь в подготовке материала

Читайте и подписывайтесь на наш канал Yandex.Zen

Валерий Кузьмицкий
Фото: Алиса Зацаринная
Нравится!
Класс!

Чтобы оставить комментарий, войдите или зарегистрируйтесь

Вход Регистрация
comments powered by HyperComments