Самостоятельный ремонт турбины

На первый взгляд ничего сверхсложного в конструкции турбокомпрессора нет. Агрегат наддува состоит всего из трех частей - турбины, компрессора и расположенного между ними корпуса подшипников или, как его называют профессионалы, картриджа. Через картридж проходит вал ротора. Сам ротор изготовлен заодно с турбинным колесом, а на противоположной стороне вала закреплено компрессорное колесо. Чтобы регулировать давление наддува, турбокомпрессор оснащают механизмом, размещенным на корпусе компрессора или турбины, который при помощи рычагов управляет перепускным клапаном в турбине.

Имеются еще уплотнительные кольца и маслоотражатель, герметизирующие внутреннюю полость корпуса подшипников, но это, в общем-то, и все, из чего состоит турбокомпрессор. При такой видимой простоте устройства появляется соблазн отремонтировать неисправный агрегат самостоятельно. А знакомство с ценниками на новые (в среднем 500 - 1 000 у.е. в зависимости от модели), «бэушные» (200 - 400 у.е.) и побывавшие в восстановительном ремонте (150 - 450 у.е.) турбины, а также дефицит предложений по ремонту от специализированных мастерских не только на периферии, но и в белорусской столице этот соблазн лишь усиливает. Однако догадываются ли энтузиасты самостоятельного ремонта о «подводных камнях», которые их ожидают?

Как по маслу

В том, что далеко не все нюансы известны даже технически «подкованным» автомобилистам, мне, например, пришлось убедиться когда-то после одной из публикаций в газете. Сначала позвонил один знакомый, за ним другой, и оба были заинтригованы, что подразумевалось под демпфирующей функцией масла в подшипниковых втулках турбины. Возможно, этот вопрос и не нуждался бы в подробном рассмотрении сейчас, но с ним связана одна из распространенных ошибок, допускаемых при самостоятельном ремонте.

Необходимость демпфирования вала ротора обусловлена тем, что выхлопные газы проходят через турбинную часть не сплошным потоком, а бьют по лопаткам колеса турбины импульсами в соответствии с открытием-закрытием выпускных клапанов в цилиндрах двигателя. Тонкий вал ротора не обладает достаточной жесткостью, и чтобы компенсировать ударное воздействие импульсов на него, в турбокомпрессорах, установленных, по крайней мере, на распространенных у нас автомобилях, как правило, используются втулки плавающего типа.

Такие подшипники скольжения вращаются вместе с ротором, пусть и гораздо медленней его, и при этом масло, подаваемое в подшипник под давлением, создает два слоя - на внутренней и на наружной поверхности втулки. Эти слои подобно амортизаторам гасят колзабавния ротора, возникающие от ударов выхлопных газов по лопаткам турбинного колеса.

При самостоятельном ремонте, определив, что в подшипниках ротора имеется большой люфт, из бронзы вытачиваются новые втулки, которые затем по причине функционального сходства с другими втулками, например, в верхней головке шатуна или в стартере запрессовываются в отверстия корпуса картриджа. В результате одной амортизирующей прослойкой масла становится меньше, демпфирование теряется, и это ведет к тому, что новые втулки быстро разбиваются, и случается, что разламывается ротор.

Сокрушающий дисбаланс

Чтобы не рисковать оказаться непонятым и в отношении балансировки, воспользуюсь аналогией с автомобильными колесами, для которых эта процедура является обязательной после каждой замены покрышки или ее ремонта. Если не отбалансировать переднее колесо, то после разгона автомобиля на руль начинают передаваться неприятные вибрации, иногда такие сильные, что баранку становится трудно удерживать в руках. Дисбаланс задних колес внешне не так заметен, но и он рано или поздно напомнит о себе характерным «пятнистым» износом протектора покрышек, преждевременным выходом из строя деталей подвески.

Махонькие колеса турбины и компрессора по весу, конечно, несопоставимы с автомобильными колесами. Однако нагрузки от инерционных сил пропорциональны не только массе, но и квадрату скорости, с которой эта масса вращается. Другими словами, нагрузки увеличиваются в геометрической прогрессии по мере того, как колеса вращаются, быстрее и быстрее. А крутится ротор в турбокомпрессоре, напомню, со скоростью свыше 100 тысяч об/мин, достигая в некоторых конструкциях и 200, и даже 300 тыс. об/мин!

Как только на картридже будет откручена первая гайка, а без этого узел подшипников не разобрать, балансировке ротора можно сказать «прощай». После обратной сборки ротор неизбежно приобретает дисбаланс, а нагрузки, порождаемые им, оказываются чрезмерными как для вала ротора, так и для его подшипников, и обеспечивают отремонтированной, но не подвергнутой балансировке турбине быстрый выход из строя.

Почему нельзя

Победить дисбаланс можно только на специальном оборудовании. Причем при профессиональном ремонте балансировку приходится делать, как минимум, дважды. Сначала балансируют «голый» ротор, а затем после сборки картриджа эту же процедуру повторяют на другом балансировочном стенде для всего вращающегося в турбине «хозяйства». На втором стенде имитируются реальные условия работы картриджа в турбокомпрессоре с подачей к его подшипникам горячего масла под давлением.

Говорить о чем-то подобном в обычном гараже и даже автосервисе широкого профиля не приходится. Но без тщательной балансировки нельзя надеяться на положительный результат ремонта, даже если он проведен с заменой всех комплектующих за исключением только корпусов турбины, компрессора и картриджа. Поэтому даже не ошибки с плавающей посадкой втулок, а именно балансировка, или, точнее, ее неосуществимость в кустарных условиях, и делает удачный ремонт турбокомпрессора в гараже невозможным даже теоретически.

А что можно?

Единственное, на чем владелец может сэкономить, так это на самостоятельном демонтаже неисправного турбокомпрессора с двигателя, а после ремонта в специализированной мастерской - его установке на старое место.

Необходимо лишь, прежде чем устанавливать отремонтированный агрегат, промыть трубку подвода масла, чтобы исключить попадание грязи в турбокомпрессор, и залить в маслоподводящее отверстие 10 - 20 г чистого моторного масла той же марки, которая используется в двигателе. Затем следует несколько раз провернуть ротор турбокомпрессора рукой. Полезно попутно заменить в двигателе масло, масляный и воздушный фильтры.

После присоединения к турбине масляных магистралей и воздухопроводов требуется запустить двигатель и дать ему поработать на холостом ходу 10 - 15 минут. В этот период надо проверить герметичность всех соединений. Отремонтированная турбина нуждается в обкатке: пробег не менее 1 000 км со скоростью не более 100 км/ч и без резкой смены скоростных режимов.

Вердикт

Простой с виду агрегат требует квалифицированного ремонта. Надеяться на собственные силы и даже на помощь обычного автосервиса - значит переоценивать свои и его возможности. Ремонт следует доверять только мастерским, специализирующимся на турбокомпрессорах. Признак такой мастерской - оснащение стендами для предварительной балансировки ротора и окончательной балансировки картриджа.

© Сергей БОЯРСКИХ