Замена турбины: как выполнить и что нужно знать?

Как следует из названия, на фотоотчете демонстрируется снятие турбонагнетателя с двигателя BKD, применимое к автомобилям Volkswagen Golf V, Фольксваген Туран, Сеат Альтеа и многим другим с аналогичным двигателем.

Примечание. Если на турбине обнаружены механические повреждения, к примеру, сломанная крыльчатка турбины, то простой замены будет недостаточно.

Чтобы избежать появления последующих дефектов, необходимо проверить корпус воздушного фильтра, фильтрующий элемент и впускные шланги на наличие загрязнений, проверить весь путь надувочного потока воздуха и радиатор надувочного воздуха на отсутствие посторонних предметов. При их выявлении следует прочистить весь узел подачи надувочного воздуха и охладитель надувочного воздуха, при необходимости — заменить.

Причины неисправностей

Понятное дело, что любое нарушение в поведении автомобиля не может не иметь под собой конкретных причин. Когда появляются признаки неисправности турбокомпрессора, то использовать автомобиль по назначению строго настрого запрещается. Необходимо выяснить причины неполадки и при ее наличии в обязательном порядке все устранить. В противном случае турбина может полностью выйти из строя. Как правило, основанием для неисправностей турбины могут служить такие факторы:

  • Механические повреждения, которые могут появиться в результате ударов;
  • Слишком загрязненная моторная жидкость;
  • Недостаточное количество смазки;
  • Сильный перегрев.

В любом случае, если требуется замена турбины, автомобилист должен понимать, что этот процесс подразумевает под собой предварительный демонтаж турбины. Несмотря на кажущуюся сложность, такую процедуру можно выполнить в гаражных условиях.

Что важно знать о турбонаддуве

Идею с внедрением турбонаддува в обычный двигатель внутреннего сгорания нельзя назвать новой. Она появилась ещё на заре автомобилестроения, в начале прошлого века. И только в 90-е годы турбомоторы пошли в массовое производство благодаря внедрению новых технологий, позволяющих всем узлам и деталям долго служить без ремонта.

Суть турбонаддува — в принудительном нагнетании воздуха в цилиндры за счёт создания на входе во впускной тракт зоны повышенного давления. Тогда при нажатии на педаль акселератора и открытии дроссельной заслонки в коллектор попадает гораздо больше воздуха, чем при атмосферном давлении, когда двигатель всасывает его самостоятельно. Соответственно, система питания увеличивает подачу горючего и в цилиндры направляется больший объём топливовоздушной смеси, за счёт чего мощность двигателя возрастает.

Принцип работы турбонаддува с охлаждением воздуха

Разъяснение. Размер камеры сгорания — величина постоянная, поэтому на обычном моторе в неё помещается ограниченное количество смеси топлива с воздухом. Чтобы повысить мощность, нужно «впихнуть» в пространство камеры больший объём горючего. Единственный способ это реализовать — создать высокое давление для сжатия смеси, чтобы она занимала меньше места. Что и выполняет турбонагнетатель.

Существует несколько устройств, предназначенных для нагнетания воздуха в двигатель авто:

  • компрессор;
  • газовая турбина;
  • электрический нагнетатель.

Все перечисленные агрегаты выполняют одну задачу, но делают это настолько по-разному, что лучше их рассмотреть по отдельности.

Турбокомпрессор с ременным приводом

Принцип действия турбокомпрессора

Данный тип нагнетателя представляет собой отдельный агрегат, приводимый в движение ременной передачей от коленчатого вала, с системами смазки и охлаждения двигателя он никак не связан. Для сбрасывания лишнего давления, могущего возникнуть во впускном тракте в определённых режимах работы, к воздуховодам дополнительно подключается специальный клапан. Чаще всего на автомобилях применяется 2 типа компрессоров:

  1. Центробежный. По форме корпус напоминает улитку, внутри которой установлена крыльчатка.
  2. Винтовой. Здесь давление создаётся за счёт взаимного вращения двух валов с лопастями, похожими по форме на шнек.

Устройство турбокомпрессора центробежного типа

Справка. Как правило, для тюнинга машины своими руками используется первый вариант, поскольку «улитка» дешевле, меньше по размерам и проще в установке.

Из-за того, что производительность турбокомпрессора ограничена частотой вращения коленчатого вала, он способен создать давление не выше 0,7 Бар (номинальный напор — 0,5 Бар). Агрегат повышает мощность двигателя на 15—30%!при максимальных оборотах собственного вала до 40 тыс. об/мин, а это довольно ощутимая прибавка. Вместе с тем компрессор обладает следующими достоинствами:

  • надёжность в работе и долговечность;
  • не нуждается в постоянном обслуживании;
  • не зависит от состояния двигателя и моторного масла, не испытывает воздействия высоких температур;
  • прост в монтаже, что делает его доступным для самостоятельного тюнинга.

Устройство винтового турбокомпрессора

Рекомендуем:  Воздушный фильтр двигателя, принцип работы, разновидности, назначение

При работе турбокомпрессора ощущение «подхвата» возникает примерно от 2800 об/мин коленвала и выше. Реакция на педаль газа происходит без запаздывания, то есть, нет провала под названием «турбояма», свойственной другим нагнетателям. Но при высоких оборотах коленчатого вала (примерно от 5000 об/мин) производительности агрегата не хватает и прирост мощности не столь заметен.

Как функционирует газовая турбина

Говоря простыми словами, турбина представляет собой 2 «улитки» с крыльчатками, насаженными на общий вал. Первая, называемая горячей, встраивается в выхлопной тракт сразу после коллектора и приводится в действие отработанными газами. Вторая «холодная» улитка, вращаемая первой, нагнетает воздух для подачи в двигатель. На данный момент это наиболее распространённая конструкция, применяемая в серийном производстве машин.

Так выглядит турбина, действующая от выпускных газов

Кратко про особенности турбин:

  1. Скорость вращения вала с крыльчатками достигает 200 тыс. об/мин, а максимальное давление — 2 Бар.
  2. Агрегат обеспечивает прирост мощности двигателя 50%!и более.
  3. Подшипники вала, вращающегося с огромной скоростью, постоянно омываются моторным маслом, для чего турбина подключена к системе смазки двигателя. Оно же отводит от подшипников лишнее тепло, уберегая их от перегрева.
  4. Крыльчаткам требуется время, чтобы раскрутиться до положенной скорости. Поэтому ощутимый «подхват» появляется после 4 тыс. об/мин коленчатого вала. Если резко нажать на газ при низких оборотах, то напора выхлопных газов не хватит для нагнетания и вы почувствуете «провал» или так называемую турбояму.
  5. В отличие от компрессора, турбина сохраняет прибавку к мощности на самых высоких оборотах.
  6. В летнее время воздух, проходящий через разогретую «улитку», тоже нагревается и расширяется в объёме. Чтобы из-за этого явления давление на впуске не упало, воздушный поток необходимо предварительно охладить в интеркулере — дополнительном радиаторе.

Турбированное авто с радиатором — интеркулером

Справка. Для устранения турбоямы на машинах применяется комбинация из двух нагнетателей — компрессора и турбины. Первый добавляет крутящего момента на низких оборотах коленвала, а вторая подхватывает на высоких.

Устройство газовой турбины

В силу своей конструкции и принципа работы газовые турбины страдают такими недостатками:

  • узел нагревается до высокой температуры;
  • зависимость от технического состояния мотора и его смазки;
  • низкий ресурс по сравнению с компрессором, интервал между ремонтами турбины составляет около 150 тыс. км;
  • уплотнение подшипников, работающее в экстремальном режиме, понемногу пропускает масло, поэтому его расход в турбированном двигателе составляет 1—1,5 л на 100 км пробега;
  • моторную смазку приходится чаще менять из-за работы нагнетателя;
  • высокая стоимость агрегатов и ремонта;
  • быстро растягивается цепь ГРМ, а срок службы ремня уменьшается;
  • сложность самостоятельной установки и присоединения к системам двигателя.

Схема работы газовой турбины

Как и в случае с компрессором, для сброса излишков давления на впускном тракте устанавливается автоматический клапан. С его помощью развиваемое давление можно регулировать, например, уменьшить, когда на машине стоит штатный неподготовленный мотор.

Принцип работы турбонаддува — видео

Об электрических турбонагнетателях

В последнее время на рынке автозапчастей появились электрические нагнетающие устройства, декларируемые как самые дешёвые и простые агрегаты, обеспечивающие значительную прибавку к мощности. По факту это кусок трубы со встроенной крыльчаткой, вращаемый электродвигателем. Согласно инструкции, нагнетатель нужно установить на воздухозаборном патрубке и подключить к бортовой сети автомобиля через реле (идёт в комплекте).

Установочный комплект с электротурбиной

Рекомендуем:  Какие технические характеристики и особенности имеет Castrol Magnatec 10W-40

Практическое тестирование подобных устройств с использованием стенда показало прибавку всего 1—2 л. с., что абсолютно не ощущается водителем. Причины следующие:

  • скорость вращения крыльчатки составляет всего 5 тыс. об/мин, что несравнимо даже с компрессором;
  • эта скорость не меняется в зависимости от оборотов коленчатого вала;
  • конструктивно агрегат не способен развивать высокое давление, что является решающим фактором при турбировании.

Так выглядит электрическая турбина, установленная на авто

Справка. Давление воздуха величиной 1 Бар считается очень высоким. Для сравнения: мощные вентиляционные установки, обслуживающие большие торговые центры, развивают напор около 3000 Па или всего 0,3 Бар. Компрессор турбодвигателя даёт 0,7 Бар, а турбина — до 2 Бар. Маленький электрический моторчик с крыльчаткой не обеспечит и десятой доли необходимого давления, хотя производительность у него приемлемая.

Турбина с электромотором

В продаже встречаются и другие типы электрических нагнетателей, внешне похожих на турбокомпрессор, но с приводом от электродвигателя. Эти устройства способны развивать требуемое давление, но при этом отбирают львиную долю энергии, вырабатываемой генератором. В то время как традиционные турбины крутятся от потока газов, чья энергия не используется на обычных машинах.

Отсюда напрашивается вывод: электрические турбонагнетатели пока не представляют интереса для любителей тюнинга, так что покупать их бессмысленно.

Как снять турбину?

Чтобы поменять турбину своими руками, предварительно ее надо демонтировать. Процедуру снятия можно выполнить в гаражных условиях.

Что понадобится?

Перед тем, как снять турбину, для выполнения задачи подготовьте:

  • набор отверток — с крестовым и плоским наконечником, желательно разной длины;
  • набор гаечных ключей;
  • ключи трещотка на 1/2 и 1/4, желательно с удлинителями;
  • жидкость WD-40.

Алгоритм действий

Если автомобилю больше пяти лет, за день до процедуры демонтажа все крепежные гайки и болты рекомендуется обработать средством WD-40.

Речь идет об элементах крепления турбины к коллектору. Это позволит облегчить процедуру демонтажа.

Процесс снятия выполняется так:

  1. Отключается электросеть машины. Для этого в моторной отсеке от АКБ отсоединяются клеммы.
  2. Для выполнения работ надо обеспечить свободный доступ к агрегату. Турбина располагается между двумя коллекторами — выпускным и впускным. Если машина заднеприводная, то агрегат установлен справа от мотора. Если автомобиль оборудован передним приводом, то искать турбину надо слева от силового агрегата.
  3. Производится демонтаж всех компонентов и узлов, которые могут мешать снятию турбины. Здесь надо ориентироваться на конструктивные особенности ДВС. Демонтажу могут мешать генераторное устройство, батарея либо резервуар системы обмыва лобового стекла. Производится снятие креплений и демонтаж этих элементов.
  4. Турбины современных автомобилей оборудуются множеством контроллеров. Речь идет о датчике контроля температура газов, контроллере давления, исправности агрегата и т. д. Перед демонтажем агрегата надо произвести отключение этих устройств от бортовой сети, сняв разъемы. Если этого не сделать, можно повредить проводку.
  5. Выполняется отсоединение патрубков охладительной системы, а также магистралей системы смазки картриджа турбины. При отключении рекомендуется промаркировать шланги, чтобы не перепутать их при дальнейшем монтаже. Надо произвести демонтаж или отключить магистраль слива моторной жидкости из полости картриджа в картер силового агрегата.
  6. Следующим этапом будет демонтаж турбокомпрессорного агрегата. Он может фиксироваться на аппайпе, даунпайпе либо блоке силового агрегата. Сначала выполняется демонтаж участка магистрали, которая идет на выхлопную трубу. При выполнении задачи нельзя потерять уплотнительные элементы и гайки.
  7. Затем выполняется отсоединение верхней магистрали, она демонтируется немного проще. По этому шлангу сжатый воздушный поток подается на силовой агрегат, поэтому температуры в этой магистрали ниже. В результате состояние болтовых соединений лучше.
  8. Если турбина фиксируется на блоке, то надо открутить и это крепление. После этого агрегат отсоединяется от коллекторного узла и демонтируется.
Рекомендуем:  Как промыть двигатель при замене масла без последствий

Канал Ремонт своими руками Audi Q7, A6, VW рассказал о демонтаже турбины на примере автомобилей Ауди и Фольксваген.

Как отремонтировать турбину дизеля своими руками

Компрессорное колесо невозможно снять без специального съемника. Чтобы предотвратить разбалансировку узла, при сборке нужно устанавливать детали в то же положение. Для этого нанесите отметки на колесо и гайке.

Чтобы качественно отремонтировать турбину своими руками, нужно тщательно очистить все детали и проверить их состояние.

Износ втулок — основная причина люфта картриджа. Чтобы заменить их, нужно снять стопорные кольца и открутить болты крепления. Также придется менять вкладыши, которые удерживаются стопором. Перед снятием колец уплотнителя следует очистить нагар с вала картриджа и крыльчатки.

В случае, если заметен износ вала, изношенные вкладыши номинального размера меняются ремонтными. Вал придется обточить под ремонтный размер и отбалансировать. Если выработка имеется только на вкладышах, можно поставить новые номинального размера. На этом ремонт картриджа турбины нагнетателя своими руками окончен.

Возможные неисправности и их диагностика

  1. Утечка моторного масла , попадание его в поступающий в цилиндры воздух.
  2. Пропускание воздуха через уплотнители патрубков , потеря мощности.
  3. Засорение подающего и отводящего масляных каналов .
  4. Появление трещин или деформаций корпуса или деталей турбины .
  5. Недостаточное поступление воздуха через воздушный фильтр .

Обнаружить неисправности турбины дизельного двигателя на начальном этапе легче по анализу выхлопных газов. Их цвет позволяет предварительно определить возможное отклонение:

  • синий оттенок свидетельствует о попадании в воздух капелек масла ;
  • дым белого цвета укажет на засорение отводящего масло канала ;
  • черный дым свидетельствует о нехватке воздуха в цилиндрах, т.е. об утечке .

Дополнительные признаки неисправности турбины выражаются в потере машиной динамических характеристик. Близкую поломку означает и появление посторонних шумов в работе турбины. Это может быть связано с износом подшипников, деформацией корпуса и подвижных деталей.

При появлении первых признаков не спешите сразу на платную диагностику. Не сложно проверить работу турбины дизельного двигателя своими руками. В первую очередь с учетом симптомов проверяем уровень моторного масла. Если снижение уровня составляет более 1 литра на тысячу км, то анализируем цвет выхлопа.

При выявлении белого и сизого дыма, вопрос как проверить турбину на дизельном двигателе решается по следующему алгоритму:

  1. Восстановите в памяти , когда проводилась последняя замена воздушного фильтра. При плохом пропуске воздуха возникает разница в давлении между блоком подшипников и корпусом. Масло начинает проникать в корпус турбокопрессора. Это и есть причина сизого дыма. Если фильтр чистый, переходим ко второму этапу.
  2. Проверяем канал выхода масла . Наличие загибов, трещин или обычной пробки делает неисправной схему удаления масла из турбины. В некоторых случаях достаточно почистить каналы, и их нормальное состояние приведет к восстановлению всех показателей. Еще одной причиной такого поведения турбины называют нарушение нормальной вентиляции картерных газов. Здесь без помощи моториста не обойтись.
  3. На следующем этапе проверяется состояние механических частей турбины . Проверяется осевой люфт, что способствует возможному касанию крыльчатки стенок турбины. Любые задиры и потертости требуют немедленного их устранения. Здесь уже на вопрос как проверить турбину дизельного двигателя ответят только в специализированном сервисе.

При устранении люфта требуется тонкая регулировка. К примеру, осевое смещение вала не должно превышать 0,05 мм, а радиальный люфт допускается в максимальном значении – 1 мм. Согласитесь, что настройка возможна только после замены изношенных деталей с использованием специальных приборов.

Своевременное обнаружение отклонений в работе поможет избежать дорогостоящего ремонта. Вполне вероятно, что при ранней диагностике неисправностей, их устранение окажется достижимым путем промывок, и заменой расходных материалов.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: