Что нужно менять в двигатели для установки турбины

Монтаж турбины — как правильно установить турбокомпрессор

Диагностика двигателя и выявление причин поломки турбокомпрессора

Перед установкой восстановленного или нового турбокомпрессора настоятельно рекомендуется провести полную диагностику систем двигателя, в частности следует проверить: систему впрыска топлива, электрооборудование и электронный блок управления, систему выпуска отработавших газов, давление в картере двигателя, а также масляные и воздушные магистрали.

Симптомы поломки могут выражаться в недостатке мощности, повышенном уровне шума при работе, задымлении, потреблении масла выше нормы.

Возможные причины: неисправность системы впрыска топлива, засорение или блокировка воздушного фильтра, повреждение системы выхлопа отработанных газов, неполадки системы смазки.

Если при диагностике не удалось найти причину, требуется провести расширенный поиск неполадки, которыми могут являться: попадание посторонних предметов в турбокомпрессор, нехватка смазки, загрязнение масла, превышение скорости вращения вала турбокомпрессора или его перегрев.

Диагностика и выявление причины поломки очень важны, поскольку неисправность турбокомпрессора нередко является не причиной, а лишь симптомом другой, более глубокой проблемы, связанной с нарушением правильного функционирования систем двигателя, не устранение которой может привести к тому, что и новый турбокомпрессор быстро выйдет из строя.

Подготовка к установке турбины

Соответствие турбины двигателю автомобиля

Перед монтажом тупбины необходимо проверить серийный номер турбокомпрессора и убедиться, что он подходит к двигателю. Установка на двигатель несоответствующего турбокомпрессора может привести не только к выходу из строя самой турбины, но и к поломке агрегатов. При этом гарантия теряет силу.

Меры предосторожности

Турбокомпрессор достаточно тяжел, во избежание падений необходимо размещать его на ровной устойчивой поверхности. Также не следует перекатывать турбокомпрессор по верстаку — при ударе возможна серьезная поломка встроенной коробки передач электронного привода.

В процессе извлечения из коробки и перемещения турбокомпрессор следует держать только за корпус двумя руками. Не следует поднимать турбину за рычаг управления приводом, шток актуатора, за сам актуатор или за шланги — этим турбокомпрессор можно серьезно повредить.

Турбокомпрессоры с электронным блоком управления требуют дополнительной осторожности в обращении, так как детали механизма управления могут получить повреждения при падении или ударе, что сделает турбину неработоспособной. Ни в коем случае не следует касаться руками контактов турбокомпрессора с изменяемой геометрией с электронным приводом.

В течение всего процесса установки турбины необходимо тщательно следить, чтобы никакие мелкие посторонние предметы или мусор не попали внутрь любой части турбокомпрессора. Современный турбокомпрессор — сложный агрегат, работающий на высокой скорости. Из-за большой частоты вращения даже незначительные посторонние предметы, грязь или отложения могут привести к серьезным повреждениям.

Настройки и калибровка турбокомпрессора

При любом монтаже турбокомпрессора необходимо соблюдать следующие правила:

Нельзя менять настройки или калибровку турбокомпрессора — возможна поломка турбины или двигателя. При этом гарантия может потерять силу.

Нельзя менять минимальное положение открытия лопаток у турбокомпрессора с изменяемой геометрией — это может привести к серьезной поломке турбокомпрессора или двигателя.

Фильтры, моторное масло и шланги

Перед установкой турбины рекомендуется заменить воздушный, масляный и топливный фильтры, а также залить свежее моторное масло, рекомендованное производителем двигателя и/ или автомобиля.

Масляный фильтр. При установке нового масляного фильтра его нужно залить свежим, чистым маслом. Также, по возможности, заполнить линию нагнетания масла от насоса до фильтра. Это особенно важно для двигателей с большим пробегом, где эта линия при замене масла бывает пустой.

Воздушные шланги. Перед установкой турбины нужно проверить все подсоединяемые к турбокомпрессору воздушные шланги — они должны быть чистыми и без признаков механических повреждений. У турбокомпрессора с пневматическим актуатором нужно проверить шланги, идущие к управляющему клапану и приводу.

Провода и разъемы. У турбокомпрессора с регулируемым сопловым аппаратом и электронными приводами необходимо проверить оплетку проводов и разъемы двигателя, поскольку там часто возникает утечка воды или разрыв провода. Это относится и к турбокомпрессорам с пневматическим приводом с разъемами для электронного датчика положения.

Воздушный фильтр. Воздушный фильтр и его корпус должны быть совершенно чистыми, без отложений. В случае наличия отложений в корпусе воздушного фильтра необходимо удалить их, используя пылесос.

Система вентиляции картера. Далее необходимо очистить систему вентиляции картера двигателя и проверить правильность ее функционирования согласно руководству производителя двигателя или автомобиля. Засорение или неисправность системы вентиляции картера двигателя могут стать причиной повышенного давления в картере и, как следствие, утечки масла из турбокомпрессора.

Установка турбокомпрессора

1. Подготовьте установочные поверхности. Для начала нужно снять с выпускного коллектора и трубы старую прокладку. Поверхности фланца должны быть чистыми, без механических повреждений.

2. Установите турбокомпрессор. Снимите с турбокомпрессора все пластиковые или пенные транспортировочные заглушки и установите турбокомпрессор на коллектор или блок двигателя, используя новую прокладку или уплотнительное кольцо, и заново подсоединить выхлопную трубу. Затяните все гайки и болты с нужным усилием. Данные по моментам затяжки см. в руководстве производителя двигателя или автомобиля.

! При установке убедитесь, что используемые прокладки точно соответствуют конфигурации установочных поверхностей — центральное отверстие прокладки должно точно совпадать с отверстием фланца. Категорически запрещается использовать жидкую прокладочную мастику или герметики, особенно для впуска и выпуска масла — избыток вещества может попасть внутрь турбокомпрессора и стать причиной уменьшения или прекращения тока масла и, как следствие, поломки.

3. Присоедините сливной маслопровод.

4. Заполните турбокомпрессор маслом. Залейте свежее моторное масло через впускное отверстие турбокомпрессора.

5. Подключите напорный маслопровод.

! Обратите особое внимание на линии подачи и слива масла. Для обеспечения беспрепятственного тока масла гибкие шланги маслопроводов должны быть чистыми, без повреждений и пережатий. Убедитесь, что покрытие шланга не смялось изнутри и что линии подачи масла идут не слишком близко к источнику тепла — это может привести к коксованию масла и снижению пропускной способности маслопровода. Такая неисправность внешне, без разрезания трубки, не диагностируется. При установке новой или восстановленной турбины рекомендуется сменить впускную трубку подачи масла.

6. Проверните колесо турбины. Несколько раз проверните рукой колесо турбины. Оно должно свободно вращаться. Некоторый люфт вала вверх и вниз является абсолютно нормальным.

7. Присоедините воздушные магистрали. Подсоедините к корпусу турбокомпрессора впускной и выпускной воздушные шланги и убедитесь, что соединение герметично — крепление шлангов должно быть герметичным, а хомуты аккуратно затянуты.

8. Проверните коленчатый вал. В течение 10-15 секунд проворачивайте коленчатый вал, не запуская двигатель. Проворот коленчатого вала позволит заполнить маслом напорный маслопровод, масляный фильтр и турбокомпрессор перед запуском. Если возможно, отключите подачу топлива/ зажигание или воспользуйтесь процедурой проверки компрессии двигателя.

9. Запустите двигатель. Запустите двигатель и дайте ему 3-4 минуты поработать на холостом ходу, убедитесь в отсутствии утечек масла, выхлопных газов и воздуха.

10. Проверьте уровень масла. Остановите двигатель и проверьте уровень масла. Важно, чтобы уровень масла находился между минимальной и максимальной отметками.

У турбокомпрессора с изменяемой геометрией после пуска нужно проверить работоспособность привода. Рычаг и механизм управления изменяемой геометрией может перемещаться, а электрические приводы — издавать высокочастотный шум. Если перемещение не обнаруживается, ищите причину в автомобиле, поскольку привод перед отправкой с завода или из мастерской настроен и проверен.

Важно! В электронных приводах используются «самоблокирующиеся» шестерни. Соответственно, рычаг управления приводом или соединительный шток не поддаются ручному перемещению. При попытке переместить их с помощью инструмента или вручную шестерни ломаются и турбокомпрессор теряет стабильность. Гарантия на такие повреждения не распространяется.

Первые 500 км после установки не давайте двигателю максимальные нагрузки!

Залог безотказной работы турбокомпрессора – исправный двигатель! Перед установкой выясните причину поломки и устраните ее!

Турбокомпрессор: правильная эксплуатация, неисправности и ремонт

Все больше современных автомобилей оснащаются турбокомпрессором. Этот агрегат повышает не только мощностные, но и экологические показатели транспорта. Хоть вопросы устройства и эксплуатации турбин уже давно были рассмотрена как техническими специалистами, так и рядовыми автолюбителями, все еще можно столкнуться с тем, что водители до конца не понимает, как нужно эксплуатировать и обслуживать турбину. Новый материал от Avto.pro поможет читателям дополнить свои знания об устройстве турбин и разобраться с тем, продлить их эксплуатацию.

Как это устроено

Турбина, а правильнее всего называть ее турбокомпрессором, по праву считается сердцем системы турбонаддува. В такой системе может использоваться и механический или электрический нагнетатель, однако в данном материале мы будет говорить именно о турбокомпрессорах. Начнем с простого. Что нужно для работы двигателя? Атмосферный воздух, топливо и искра. Топливо и воздух соединяются в т.н. топливовоздушную смесь, которая зажигается искрой и при сгорании выделяет большой объем горячих газов, которые толкают поршень. Поршень совершает возвратно-поступательные движения, а если говорить проще, то движется по прямой. Благодаря коленвалу такое движение преобразуется в движение вращательное , которое через цепочку механизмов передается ведущим колесам. Повышая мощностные показатели двигателей, инженеры столкнулись со следующим:

• Идея: повысить объем сгораемого топлива. Ожидаемый результат: повышение мощности двигателя при умеренном повышении его размеров и веса;
• Реальный результат: новые двигатели стали настолько тяжелыми, что рост реальных мощностных показателей авто оказался нелинейным – мощность придется повышать дальше;
• Побочная проблема: существенное повышение расхода горючего при не столь впечатляющем росте мощности.

Нефтяные кризисы поставили крест на идеях создания емких двигателей с высокими мощностными показателями. Некогда копеечное горючее теперь стоило немалых денег. Водители из США, где традиционно создавались авто с крупнолитражными двигателями, стали обращать внимание на японские и европейские малолитражки с высокой топливной экономичностью . Тогда же стало ясно, что от двигателя требуется в первую очередь эффективность, а не большие объемы. Четырнадцать долей на одну – знакомо ли вам это соотношение? На 14 объемных частей атм. воздуха должна приходиться всего 1 доля топлива, чтобы топливовоздушная смесь сгорела полностью и выделила максимум теплоты.

Проблему «накачки» больших объем воздуха в цилиндры решили еще в первой половине минувшего века. Тогда автомобилестроители предложили оснастить транспорт механическим нагнетателем (компрессором). Они позволяли быстро «готовить» большие объемы топливовоздушной смеси для мощных двигателей. Простое и эффективное решение. Но сами нагнетатели обладали рядом недостатков. Массивные, шумные и не слишком надежные, они скорее раздражали автолюбителей. Со временем их практически полностью вытеснили турбокомпрессоры. Теперь механическими компрессорами оснащают некоторые виды спортивного транспорта. В новых агрегатах для нагнетания атмосферного воздуха используется не энергия двигателя напрямую, а энергия отработавших газов, которые он попросту выбрасывает через выхлопную систему. Турбины относительно просты в обслуживании, они надежные и не слишком шумные. Это компенсирует проблему среднего КПД.

Как узнать, что турбина нуждается в ремонте или замене

Так как инженеры накопили достаточный опыт в производстве турбин, а их эксплуатацией занимаются миллионы автолюбителей, с описанием неисправностей и методиками их устранения проблем нет. Важно вот что: выяснить с точностью до километра, каков остаточный ресурс турбины, практически невозможно. Водитель может выявить неисправность турбины по факту ее появления. Вот на что обычно обращают внимание:

• Падение давления наддува;
• Ощутимый рост расхода масла;
• Изменение цвета выхлопных газов на сизый;
• Падение мощности авто;
• Повышенная шумность турбины.

Мы рекомендуем автолюбителям обратить пристальное внимание на последний признак неисправности турбокомпрессора. При работе турбина не должна свистеть или издавать сильный гул. Если он становится явственно слышимым при повышении давления и оборотов, турбина нуждается в обслуживании или замене. Часто проблема решается заменой картриджа. Последний нуждается в балансировке, которая производится на специальных стендах. Водитель может рискнуть и поставить картридж без предшествующей балансировки. В большинстве случаев серьезных проблем с турбиной при этом не возникает.

Предположим, вы столкнулись сразу с двумя проблемами: турбина начала шуметь и ощутимо упала мощность двигателя. Сначала стоит проверить состояние катализатора (его «забитость»), вакуумный клапан, перепускную заслонку. Нередко бывает так, что отработавшие газы движутся в обход клапана и не раскручивают колесо турбины должным образом. При этом падает КПД агрегата, что выливается в снижение мощностных показателей двигателя . В случае турбины на дизельном двигателе картина будет той же. Разве что цвет выхлопа изменится иным образом – станет синеватым или белым на малых оборотах или же черным, когда наблюдаются утечки воздуха.

Турбины и масло

Если вы считаете, что турбина должна «есть» масло, то вы абсолютно правы. Данный агрегат эксплуатируется в условиях высоких температур и может совершать свыше 150 тысяч оборотов в минуту! Без масла турбина попросту не сможет работать продолжительное время. Именно оно смазывает подшипники и отводит от них тепло. Из-за проблемной турбины масло может попадать во впускной коллектор и выхлопную систему. Току смазочного материала препятствуют детали, внешне похожие на стопорные кольца. Они прижимаются давлением, которое создают крыльчатки. Стоит давлению упасть ниже некоторой отметки, как масло начинает проходить через зазор между кольцом и картриджем.

Эксперты расходятся во мнениях касательно того, какие объемы масла расходуются турбокомпрессорами. Нормальные числа находятся в диапазоне 1,5-2,5 литра на 100 тыс. км. пробега. А вот выход за этот диапазон можно считать признаком серьезной неисправности . Среди основных причин выделяют:

• Исчерпание ресурса воздушного фильтра;
• Нарушение целостности крышки воздушного фильтра или заборного патрубка;
• Высокий уровень картерного давления;
• Использование неподходящего масла;
• Засорение масляных патрубков;
• Засорение катализатора;
• Завышенный уровень масла в двигателе.

Инструкция по установке турбины

Перед установкой отремонтированной турбины необходимо тщательно выполнять нижеследующие требования.

Несоблюдение хотя бы одного из пунктов наверняка приведет к поломке турбины.

Перечень обязательных процедур

Выполнено

Не выполнено

Значение

• Используйте марку масла, одобренную заводом-изготовителем автомобиля.
• Масло должно поступать в турбину не позднее, чем через 3-4 секунды после запуска двигателя во избежание наступления масляного голодания.
• Слив масла должен осуществляться самотеком, сливная магистраль не должна иметь отрицательных уклонов и сильфонов. Вход трубки слива масла в поддон должен быть выше уровня масла в нем. Фланец присоединения сливного патрубка к турбине должен быть выше уровня масла в поддоне.

• Убедитесь, что в полости турбокомпрессора не попали посторонние предметы.
• После ремонта: частичного или капитального или замены двигателя необходимо произвести двойную замену масла и масляного фильтра для удаления из двигателя грязи и продуктов приработки. При установке турбины производится первая замена масла и фильтра. Двигатель заводится и прогревается до рабочей температуры. Далее масло сливается и меняется на новое вместе с фильтром. Второй холодный запуск должен производиться на дважды замененном масле и масляном фильтре.
• Перед установкой залейте немного масла в турбокомпрессор. Покручивайте пальцами вал ротора до появления масла из сливного отверстия.
• Установите турбину на штатное место, присоедините патрубки и шланги, проверьте герметичность их присоединения.
• Применять ГЕРМЕТИКИ для присоединения масляных магистралей подачи и слива КАТЕГОРИЧЕСКИ ЗАПРЕЩАЕТСЯ. Используйте прокладки.
• Перед запуском двигателя необходимо прокрутить его стартером без запуска двигателя до появления давления масла в системе (примерно 20-30 секунд).
• После запуска необходимо прогреть двигатель на холостом ходу, далее остудить двигатель и снова прогреть. Проделайте эту процедуру МИНИМУМ ТРИ РАЗА .
• Проверьте герметичность соединений. Подтекание масла и охлаждающей жидкости не допускается.
• ТУРБИНА ТРЕБУЕТ ОБКАТКИ. Первую тысячу километров не давайте двигателю развивать полную мощность. Ограничивайте двигатель по оборотам вращения (примерно 50% от максимальных оборотов). Чрезмерные нагрузки в период обкатки гарантировано приведут к выходу турбины из строя.

• Турбокомпрессор агрегат, напрямую связанный с работой двигателя. Состояние и исправность двигателя и его систем влияет на исправность турбокомпрессора и долговечность его работы.
• Необходимо периодически проверять и устранять неисправности системы топливоподачи.
• Необходимо вовремя менять масло, масляный и воздушный фильтры. Необходимо использовать масла и расходные материалы, одобренные заводом-изготовителем.
• Перед остановкой двигателя необходимо охлаждать турбину. Для этого необходимо дать двигателю поработать на холостом ходу не менее двух минут.
• После холодного пуска рекомендуется избегать резких ускорений до прогрева двигателя.
• Запрещается эксплуатация автомобиля без воздушного фильтра.
• Запрещается эксплуатация автомобиля с уровнем масла ниже минимума, выше максимума.
• Запрещается эксплуатация автомобиля с неисправной топливной системой.

О замене турбины

Турбина (турбокомпрессор) – это не «расходник», она разрабатывается и изготавливается с таким расчетом, чтобы ее ресурс был сравним с ресурсом двигателя. Почему же на практике нередко получается, что турбину приходится менять, иногда – не один раз? Дело в том, что при эксплуатации автомобиля турбокомпрессор может подвергаться воздействиям, на которые он не рассчитан. Попадающие на турбинное колесо посторонние частицы, загрязненное масло, масляное голодание или избыточная температура отработавших газов могут повредить турбокомпрессор, что приведет к необходимости его замены.

Замена турбины – процедура, на первый взгляд, не сложная. Однако зачастую допущенные при замене ошибки приводят к тому, что новая турбина вскоре отказывает. Возможны также конфликты с блоком управления двигателя и серьезные повреждения мотора.

Вот несколько практических рекомендаций как грамотно заменить турбину.

Прежде чем крутить гайки

Специалисты по технологиям турбонаддува утверждают: «Если вышла из строя турбина, причина может быть и в ней. Если следом отказала вторая, вероятность, что виновата она, ничтожно мала. Если «накрылась» третья, причина неисправности гарантированно находится вне турбины». Исходя из этого, грамотный механик должен в первую очередь установить причину отказа турбокомпрессора и устранить ее. В противном случае велик риск того, что новая турбина снова быстро выйдет из строя.

Следующее предварительное условие для успешной замены турбины – это бескомпромиссная чистота в работе. Нужно понимать, что при невероятно больших скоростях вращения компрессорного и турбинного колес даже мельчайшие инородные частицы действуют как реактивные снаряды. Поэтому обязательно следует заменить воздушный фильтр и тщательно очистить всю впускную и выпускную системы.

Обеспечить беспрепятственную подачу масла

Подшипники ротора не могут работать без смазки моторным маслом, даже кратковременно. Ротор турбокомпрессора начинает вращаться с первыми оборотами двигателя и в режиме холостого хода частота вращения уже достигает 10-30 тысяч оборотов в минуту! Поэтому важно исключить сухое трение в момент пуска новой турбины. Для этого перед монтажом следует залить немного масла в корпус подшипников через отверстие для его подачи, закрыть отверстие чистой тряпкой и с помощью продувочного пистолета кратковременно подать в него сжатый воздух. Под давлением воздуха масло проникнет в каналы для смазки и распределится по поверхности подшипников. После установки турбины, перед присоединением магистрали подачи масла нужно залить в корпус еще немного масла. Для упрощения этой операции некоторые производители комплектуют турбокомпрессор не только прокладками, но и шприцем со смазкой.

Масло для смазки и охлаждения турбокомпрессора поступает от масляного насоса двигателя, а возвращается в систему смазки (в поддон картера) самотеком через сливную трубку. Нужно убедиться, что трубки подачи и слива масла не повреждены, проложены без перегибов, а их внутренность свободна от отложений. В случае каких-либо сомнений их, как рекомендуют некоторые производители турбин, нужно заменить новыми. При затрудненном сливе масла внутри корпуса подшипников создается избыточное давление и масло начинает просачиваться через уплотнения турбинного или компрессорного колес. В таком случае говорят: «турбина течет» или иначе: «турбина пьет масло». При неблагоприятных условиях работы, характеризующихся большим избыточным давлением в корпусе подшипников, турбина за непродолжительное время может «выпить» из двигателя изрядную долю масла. Стоит ли объяснять, чем это грозит мотору?

Причиной избыточного давления также может быть загрязненная система вентиляции картера двигателя. Противодавление в картере препятствует свободному сливу масла из корпуса турбокомпрессора и даже направляет сливающееся масло назад внутрь корпуса подшипников.

Надежный монтаж без герметиков

Все соединения турбокомпрессора должны быть надежно затянуты и уплотнены. Старые прокладки и крепеж часто бывают деформированы и не могут обеспечить надежной герметизации – их следует заменить новыми деталями.

Применять для уплотнения жидкие или компаундные герметики строжайше запрещено, поскольку они частично перекрывают сечение каналов, а в худшем случае – полностью блокируют подачу масла, что приводит к серьезному повреждению турбины.

Новая турбина – новое масло

При монтаже нового турбокомпрессора обязательно нужно заменить моторное масло и установить новый масляный фильтр. Настоятельно рекомендуется снять и хорошенько очистить поддон двигателя. Это гарантированно исключит наличие посторонних частиц в масляной системе и возможность повреждения новой турбины. Замена масла и прокачка системы охлаждения (если монтировалась турбина с охлаждаемым корпусом) должны выполняться только после того как турбокомпрессор установлен и подсоединены все патрубки подачи масла, антифриза и воздуха.

Внимание!

Если при замене перелить масло так, что его уровень будет выше допустимого, это, как правило, приводит к утечке масла через компрессор и его накоплению в интеркулере. Если затем масло из впускной системы вновь попадет в двигатель и сгорит там, возможно серьезное повреждение мотора.

Пока масло не заменено двигатель ни в коем случае нельзя запускать! Чтобы предотвратить возможный запуск, профессионалы обычно извлекают предохранитель или реле бензонасоса. Заменив масло, проворачивайте двигатель стартером до тех пор пока в системе смазки не создастся давление. При первом пуске двигателя рекомендуется дать ему поработать на холостых оборотах две минуты перед тем как нажать на газ (приоткрыть дроссельную заслонку) для увеличения подачи масла.

Затем все соединения окончательно протягиваются и проверяются на отсутствие течей.

Грамотный механик снова проверяет затяжку всего крепежа после 20-часовой работы двигателя или пробега 1 000 км.

Что хорошо для турбины

При эксплуатации турбина не требует никакого специального обслуживания – только нескольких периодических осмотров и проверок. Взамен она требует строгого соблюдения регламентов обслуживания двигателя, установленных автопроизводителем в части:

• интервалов замены масла;
• обслуживания (замены) масляного фильтра;
• проверки давления масла;
• обслуживания (замены) воздушного фильтра.

Если эти процедуры выполняются в соответствии с рекомендациями автозавода, турбине ХОРОШО.