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.
Выводы
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.