Как проходит ремонт турбин двигателя: простыми словами о сложном процессе

Мотор с турбонаддувом, некогда считавшийся атрибутом исключительно дорогих машин, сегодня уже никого не удивляет. Турбокомпрессоры все чаще устанавливают не только на дизельные, но и на бензиновые двигатели. Это и понятно: турбированный мотор мощнее и эффективнее обычного атмосферного. Однако ничего вечного нет, и в один не слишком прекрасный день турбокомпрессор может сломаться. По каким признакам понять, что это произошло, где отремонтировать турбину и как убедиться в том, что работу выполнили качественно, читайте в нашей статье.

Когда требуется ремонт?

На первый взгляд турбина может показаться простым устройством. Поток отработанных газов вращает крыльчатку, которая, в свою очередь, приводит в движение колесо компрессора, закрепленное на том же валу. Компрессор подает воздух под давлением в цилиндры двигателя. Увеличивается содержание кислорода в топливовоздушной смеси, соответственно сжигается больше горючего. При прежнем объеме камеры сгорания и том же количестве цилиндров мотор работает эффективнее. Его мощность возрастает на 20–30% по сравнению с атмосферным двигателем. Преимущество очевидно, и принцип работы понятен любому.

Но при этой кажущейся простоте двигатель с турбонаддувом устроен сложнее атмосферного, а значит, вероятность его поломки выше. И деталь, которая раньше всего выходит из строя, — это сама турбина. Хотя номинально ее ресурс соответствует сроку службы мотора, на практике это далеко не всегда так. Причем в бензиновых двигателях турбокомпрессор больше подвержен износу. Это связано с более высокой температурой отработанных газов.

На продолжительность жизни турбины влияют уход за автомобилем и манера вождения. При преимущественно спокойной езде, использовании качественного масла определенных марок и хорошего топлива, регулярной замене воздушного фильтра средний ресурс турбокомпрессора в бензиновом моторе составит 150 000 км, в дизельном — в два раза больше[1].

Но, как бы бережно вы ни обращались с автомобилем, рано или поздно придется отремонтировать турбину двигателя. Не всегда удается сразу понять, что этот момент наступил. Турбокомпрессор выходит из строя постепенно, и нужно внимательно следить за работой машины, чтобы заметить признаки неисправности.

Снижение мощности двигателя чаще всего указывает на то, что в камеру сгорания стало поступать меньше воздуха. Причины этой проблемы разнообразны: от засорения воздушного фильтра или канала подачи воздуха до утечки во впускной или выпускной системе. Утечка может возникнуть из-за трещин и других механических повреждений, из-за отсутствия герметичности соединений.

Синий дым при разгоне появляется вследствие того, что в цилиндры попадает масло. Значит, где-то происходит его утечка. Внимательный автовладелец при этом заметит, что расход масла увеличился. Причиной утечки может стать неисправность турбины.

Шум при работе турбокомпрессора свидетельствует о нарушении герметичности. Необходимо проверить целостность всех трубопроводов, прочность креплений, качество уплотнителей.

Один и тот же признак может быть проявлением различных неисправностей. Самая частая поломка — повреждение подшипников ротора из-за износа или, что более вероятно, из-за неправильной эксплуатации. Другие распространенные проблемы — коксование вала (ведет к перегреву и быстрому выходу из строя), разрушение лопастей турбины, механические дефекты, вызванные попаданием песка и других загрязнений, неисправность актуатора (вакуумного регулятора).

Нередко все эти причины оказываются не самостоятельными, а лишь сопутствующими. Чтобы найти настоящий источник поломки, необходимо провести тщательную диагностику.

Как проходит процесс

Ремонт турбин двигателей — задача не из простых. В большинстве обычных мастерских за эту работу просто не возьмутся, а в качестве решения проблемы посоветуют заменить турбокомпрессор. Причина — в отсутствии специализированного оборудования, которое необходимо для осуществления тонкой настройки турбины. Квалификация мастеров тоже зачастую оставляет желать лучшего.

Впрочем, еще хуже, если вам пообещают восстановить турбину в автосервисе, где нет ни современного оборудования для балансировки, ни оригинальных комплектующих. В этом случае желание сэкономить наверняка обернется еще бóльшими расходами. Весь ремонт, скорее всего, будет заключаться в замене картриджа — центральной части турбины. Обычно в «гаражных» мастерских применяют изделия китайского производства, которые выпускаются с многочисленными дефектами. Не говоря уже о том, что установка нового картриджа — даже идеально отбалансированного — отнюдь не гарантирует устранения проблемы, ведь причина неисправности, как мы выяснили, может скрываться в других частях турбины или даже находиться за пределами турбокомпрессора.

Некачественно отремонтированная турбина прослужит недолго и вскоре потребует замены. Но главная опасность в том, что эксплуатация неисправного турбокомпрессора может привести к поломке самого двигателя.

Так что выход один: искать должным образом оснащенный технический центр, где можно отремонтировать турбину, включая проведение комплексной диагностики, в соответствии со всеми правилами. К слову, такие сервисы есть пока только в столице и некоторых крупных городах. Иногда они оказывают услуги и для жителей регионов, организуя доставку транспортными компаниями.

Ремонт турбины дизельного двигателя в профессиональном техцентре проводят в несколько этапов.

• Турбокомпрессор демонтируют с автомобиля.
• Снимают «улитки» турбины и компрессора, разбирают картридж на составные элементы.
• Производят глубокую трехступенчатую очистку всех деталей турбокомпрессора. Сначала их помещают в моечную машину и промывают активным раствором. На этой стадии удаляются основные загрязнения. Затем проводят пескоструйную обработку крыльчатки турбины, компрессорного колеса, «холодной» и «горячей» «улиток» — при условии, что первичный осмотр этих деталей не выявил механических повреждений (в противном случае они подлежат замене). Наконец, в ультразвуковой ванне промывают патрубки, чтобы окончательно удалить остатки масла.
• Выполняют диагностику. Это самый сложный и ответственный этап ремонта. Специалист производит визуальный осмотр деталей: некоторые повреждения можно увидеть невооруженным глазом. Проверяют целостность вала, подшипников, оценивают степень их износа. С помощью специального оборудования определяют герметичность впускной и выпускной систем, интеркулера (охладителя воздуха), состояние электромагнитных клапанов.
• По результатам диагностики проводят дефектовку: составляют перечень деталей, которые подлежат замене. Заказывают необходимые комплектующие — подшипники, втулки, уплотнительные кольца и так далее.
• После замены деталей производят балансировку. Это многоступенчатый процесс. Сначала балансируют вал. Затем на него устанавливают колесо компрессора и снова выполняют балансировку. После этого на отдельном стенде балансируют картридж — центральную часть турбины.
• Собирают воедино все узлы турбокомпрессора.
• С помощью программатора настраивают актуатор, регулируют геометрию турбины.
• Устанавливают отремонтированный турбокомпрессор на автомобиль.

Ремонт бензиновых турбин проводится по той же технологии.

Если все перечисленные мероприятия были выполнены, можно уже почти не сомневаться, что ремонт сделали качественно. Для сравнения: в «гаражной» мастерской список этапов будет намного короче, ведь весь процесс ограничится разборкой, заменой картриджа и сборкой турбины. Так что перед ремонтом имеет смысл заранее поинтересоваться у мастеров, какие работы они планируют провести.

Помимо этого, серьезные технические центры обязательно предоставляют гарантию на свои услуги. Ее срок зависит от особенностей ремонта и составляет в среднем 6–12 месяцев.

Что учесть при ремонте турбины дизельного и бензинового двигателя

Поломки турбины не всегда возникают изолированно: им порой сопутствуют и другие неисправности. Это значит, что одного лишь ремонта турбокомпрессора может оказаться недостаточно. Чтобы гарантированно выявить и устранить все имеющиеся проблемы, требуется комплексная диагностика автомобиля и, возможно, смежные услуги. В связи с этим специалисты рекомендуют обращаться в техцентры, где проводятся все виды работ.

Смежные услуги при восстановлении турбин могут включать:

Удаление сажевого фильтра в дизельных двигателях. Эта деталь, как следует из названия, предназначена для того, чтобы уменьшить выбросы сажи, которая образуется из-за неполного сгорания топлива. Когда фильтр чист, проблем нет. Но по мере эксплуатации автомобиля он засоряется, и тогда возникают неприятности: увеличивается расход топлива, повышается температура, вследствие чего турбина перегревается и может выйти из строя. Прочистка и замена сажевого фильтра не помогают: результата хватает ненадолго. Единственно разумным решением остается удаление. Но просто вырезать «сажевик» — это не выход: необходимо именно программное отключение.

Удаление катализатора. Эта операция часто сопутствует ремонту турбины бензинового двигателя. У катализатора та же функция, что и у сажевого фильтра, — уменьшать вредные выбросы в атмосферу. Он тоже имеет ограниченный ресурс работы, со временем засоряется и становится источником проблем, в том числе с турбиной. Поэтому многие автовладельцы принимают решение удалить эту деталь. Одновременно требуется перепрограммирование датчиков кислорода (иначе они будут реагировать на отсутствие катализатора и выдавать ошибки). Такие манипуляции производятся в специализированной мастерской.

Глушение клапана ЕГР. Система рециркуляции выхлопных газов (EGR) тоже решает экологическую задачу — снижает выбросы оксидов азота. Но по мере исчерпания ресурса она начинает отрицательно влиять на работу двигателя. Менять ЕГР сложно и дорого, и иногда самым разумным решением становится отключение системы, точнее, главной ее детали — клапана. А поскольку в современных автомобилях они имеют электронное управление, механического изъятия недостаточно — нужно перепрограммирование контроллера. Своими руками такую операцию не выполнить.

Отремонтировать турбину намного дешевле, чем установить новую. Но это сложная работа, и на обычных СТО ее не выполняют. Замена картриджа чаще всего не решает проблемы: необходим капитальный ремонт с диагностикой, который проводится только в специально оснащенных техцентрах.