Как просто проверить турбину своими руками на дизельном и бензиновом двигателе

Устройство турбокомпрессора.

• Турбина с крыльчаткой.
• Воздушный центробежный насос.
• Компрессор.
• Жесткая ось, которая их связывает.
• Подшипники, кольца, клапаны, уплотнения и другие мелкие детали.

Не всегда эти неисправности относятся к проблемам турбокомпрессора, иногда это может быть что то другое, например нужно произвести ремонт глушителя своими руками.

Отработанные газы вырываются из двигателя и попадают на крыльчатку турбины. Она превращает их энергию из кинетической в механическую, а насос через воздушный фильтр подает свежий воздух в компрессор, который сжимает его и отправляет в двигатель. Весь этот процесс помогает увеличить мощность двигателя на 20-50%, повышая эффективность и скорость сжигания топлива.

Какие бывают неисправности турбокомпрессора и как их распознать?

1. Ваш двигатель внезапно как-будто утратил мощность.
2. Из выхлопной трубы вырывается дым черного или темно-синего цвета.
3. Увеличился расход масла.
4. Изменился звук работы мотора и турбокомпрессора.

Все это свидетельствует о том, что пора убедиться имеется ли у вас в наличии ремкомплект турбокомпрессора и проверить исправность не только турбокомпрессора, но и, в первую очередь, мотора автомобиля и всех его навесных агрегатов. Не пренебрегайте этим советом, потому что качественно обслуживаемый и нормально работающий двигатель обеспечивает безотказную работу турбокомпрессора на протяжении долгих лет.

Сразу скажем, что ни один специалист не посоветует разбирать и ремонтировать турбокомпрессор самому. Причины этого приводятся веские и достаточно будет назвать хоть одну из них. Например, малейшая песчинка при попадании в агрегат способна вывести его из строя. Но есть и другое мнение — если кто-то это делает, то смогу и я! Если вы решили разобрать и отремонтировать турбокомпрессор своими силами, приготовьте минимальный ремкомплект турбокомпрессора: вкладыши нескольких размеров, полный набор всевозможных сальников, кольца, шайбы, винты, шурупы и запасные вкладыши. Будьте предельно аккуратны и помните, что разобрать что-либо легче, чем собрать. Отмечайте по возможности все места креплений деталей и их положение относительно друг друга.

Итак, начинаем ремонт турбокомпрессоров в условиях собственной мастерской.

1. Снимаем турбину и освобождаем ее от всех винтов. Болты крепления улиток также открутим.
2. Проверяем обе крыльчатки: турбину и компрессор. Их отремонтировать невозможно, а придется заменить в случае неисправности.
3. Вал, на котором крепятся компрессор и турбина можно пытаться отшлифовать. Потом надо будет заменить подшипники другими, которые подойдут по размеру.
4. Чтобы снять колесо компрессора, понадобятся кусачки с раздвижными губами. И надо обязательно учитывать, что на компрессорном валу левая резьба!
5. Проверить допустимый ли люфт вала в условиях обычной мастерской очень сложно. Но тут мы идем на риск, уповая на удачу и возможность позже обратиться все-таки в мастерскую.
6. Воспользовавшись универсальным съемником, пытаемся снять с вала компрессорное колесо.
7. Втулки вала очень часто бывают причиной люфта.
8. Очищаем и промываем специальными средствами все детали. При сборке некоторые узлы и детали принудительно смазываем маслом, которое используется при работе автомобиля. Перечень таких деталей различен в каждом конкретном случае.
9. Не забыть поздравить себя самого после того, как удалось собрать турбокомпрессор! А если он еще и работает, вам пора подумать о смене профессии. На станции техобслуживания хорошая зарплата…

Прежде чем решаться разобрать и собрать турбокомпрессор далеко не в идеальных условиях, не имея опыта подобной работы, взвесьте еще раз самым тщательным образом все за и против.

В профессиональной мастерской есть возможность диагностировать все узлы и детали любого турбокомпрессора на всех этапах ремонта, включая до и после разборки и сборки. И там созданы условия чистоты, которых невозможно достичь в домашней мастерской при всем желании. Ведь у вас не стоит в гараже специальный агрегат — моечная машина высокого давления, например? А балансировочный стенд? Как вы поняли, мы настойчиво не рекомендуем ремонтировать турбокомпрессор своими руками и настаиваем на этом!

Проверяем обе крыльчатки: турбину и компрессор. Их отремонтировать невозможно, а придется заменить в случае неисправности. Советуем почитать еще одну интересную статью, о том как почистить дроссельную заслонку своими руками.

Конструктивные элементы системы

Для осуществления возложенных функций, система турбонаддува состоит из двух основных частей:

Компрессор служит для нагнетания атмосферного воздуха в систему подачи топлива. Он состоит из корпуса и расположенной в нем крыльчатки, которая, вращаясь, всасывает воздух. Чем выше ее скорость вращения, тем больше объем принятого воздуха. Увеличению скорости способствует работа турбины.

Она также состоит из корпуса с крыльчаткой (ротором), которая приводится в движение выхлопными газами. В корпусе газы проходят через специальный канал, имеющий форму улитки, что позволяет им увеличить скорость.

Электроника и турбокомпрессор

Разработка надежных предохранительных клапанов способствовала применению турбокомпрессоров на небольших двигателях.

На рис. 99 представлена схема регулирования давления в обычном турбокомпрессоре. Давление наддува направляется к мембране, которая находится под давлением пружины. Когда давление пружины преодолевается, предохранительный клапан открывается. Клапан отрегулирован так, что величина давления наддува находится ниже того уровня, который может вызвать повреждение двигателя.

Эта механическая регулировка, тем не менее, не позволяет полностью использовать энергию отработавших газов.

Для удовлетворения постоянного возрастающих требований, которые сегодня предъявляются к автомобильной технике в области расхода топлива, чистоты отработавших газов и уровня шума, пришлось более критично рассмотреть вопрос управления работой двигателя. Именно поэтому, а также для регулирования давления наддува, в управлении работой двигателя были использованы микропроцессоры. Компьютерный контроль регулировки проходит в два этапа.

На первом этапе на основании определенного числа параметров, таких как температура охлаждающей жидкости, масла, впускаемого воздуха и отработавших газов, анализируется состояние двигателя. Измеряются также число оборотов, положение педали акселератора и другие параметры. Все эти данные анализируются компьютером и используются для определения идеального в данных условиях давления наддува для двигателя.

На втором этапе это значение идеального давления передается на исполнительные устройства, которые регулируют давление во впускной системе. При определении этого давления учитываются также критические условия работы двигателя, в частности, детонация. Акустические датчики позволяют распознать самовоспламенение, насколько малым бы оно ни было. Давление наддува в этом случае понижается. Эта операция повторяется до тех пор, пока детонация не исчезнет. Когда детонация прекращается, давление наддува снова возрастает до первоначального значения. Компьютер также определяет идеальное давление наддува в случае повторяющейся детонации, возникающей, например, из-за использования низкокачественного топлива.

Естественно, что этот же компьютер может регулировать и другие параметры работы двигателя. На практике программа, в том виде, в котором она описана выше, составляет лишь часть программ, управляющих работой двигателя.

На рисунке 100 представлена схема работы регулятора давления наддува, управляемого компьютером.

Электромагнитный клапан получает электрический сигнал, который определяет время его открывания, и работает, соответственно, как регулятор давления наддува.

Таким образом, на мембрану воздействует не все давление наддува, а только его большая или меньшая часть, которая зависит от положения электромагнитного клапана.

При нажатой педали акселератора компьютер подает команду на закрытие клапана, и все отработавшие газы направляются в турбину, из-за чего давление наддува возрастает и двигатель развивает значительную мощность, что делает возможным резкое ускорение автомобиля. Как только желаемая скорость движения достигнута и больше не увеличивается водителем, предохранительный клапан снова открывается и давление наддува возвращается к своему обычному значению. Такое резкое повышение давления («overboost») длится всего несколько секунд, и безопасность двигателя контролируется различными датчиками, которые при необходимости ограничивают давление.

Характерные признаки и возможные причины

Часто встречается сочетание из нескольких очевидных проявлений поломки, но иногда наблюдается только что-то одно. Определить неисправность можно по таким явлениям:

• повышенный расход и утечка масла;
• изменение цвета и наглядное повышение количества дыма;
• шум в двигателе;
• временные или постоянные перегревы;
• ощутимое снижение мощности и скорости набора оборотов;
• усиленный расход топлива;
• повышение выброса вредных веществ из выхлопной системы и токсичный запах;
• свист или царапание в самой турбине;
• плавающий холостой ход.

Появление любого из этих пунктов требует внимания со стороны владельца, скорейшей диагностики и устранения поломки. Дело в том, что львиная доля проблем турбин на дизеле так, или иначе, касается утечки и расхода масла. Когда оно закончится, рабочие поверхности начнут стираться. Для полного выхода из строя этого механизма достаточно проработать всего несколько секунд без смазывающего вещества. После этого восстановление и ремонт станет невозможным, останется только полная замена, а это недешево.

Если турбина на машине издает свист: Самые распространенные неисправности автомобильных турбин.

Начало 21 века можно смело назвать эрой турбокомпрессоров в автопромышленности. В настоящий момент большинство современных двигателей в машинах стали оснащаться турбинами, когда каких-то еще 10 — 15 лет назад турбомоторы были очень большой редкостью.

Почему же автопроизводители сделали турбокомпрессоры популярными в автопромышленности? Какие преимущества дает турбина современным силовым агрегатам? Надежны ли современные турбированные двигатели?

А главный вопрос который интересует многих автомобилистов связан сегодня с их ремонтом и восстановлением. И так, давайте рассмотрим и ответим на все эти вопросы, которые интересуют многих наших автомобилистов, а заодно узнаем о функции современных турбокомпрессоров и о самых частых причинах неисправности, ну и естественно о их ремонте. 

Как гласит американская поговорка- «Ничто не заменит рабочий объем». Речь идет непосредственно о двигателе внутреннего сгорания. С самого начала зарождения автопромышленности стало ясно, что для того чтобы увеличить мощность автомобиля нужно увеличить объем самого силового агрегата. Долгое время инженеры и конструкторы не могли ни как придумать, как можно уменьшить объем мотора не снижая его мощности. Ведь законы физики как мы с вами знаем, невозможно изменить.

Но с появлением турбокомпрессоров стало понятно, что эти законы физики не являются преградой для постепенного увеличения мощности при уменьшении рабочего объема силовых агрегатов. В итоге случилось, начиная с 2000-х годов в автопромышленности стали набирать популярность турбины, которые позволили существенно увеличить экономичность автотранспортных средств и добиться увеличения мощности моторов, а заодно и уменьшить их объем. 

Сегодня современные технологии позволяют автопроизводителям с 1,6-литрового четырехцилиндрового мотора выжимать до 270 л.с. (например, Peugeot RCZ-R). 

В итоге турбокомпрессоры позволили многим автопроизводителям использовать в машинах вместо восьмицилиндровых моторов шестицилиндровые силовые агрегаты и все без какой-либо потери мощности. А в некоторых случаях многие такие шестицилиндровые двигатели стали даже более мощнее своих восьмицилиндровых атмосферных аналогов.

Также в настоящий момент наблюдается тенденция по уменьшению количества цилиндров в шестицилиндровых моторах. На рынке можно сегодня увидеть не мало машин у которых вместо шестицилиндровых двигателей стоят 4-х цилиндровые агрегаты с той же мощностью, но уже гораздо экономичней. В том числе, недавно на авторынке стали появляться машины и с трехцилиндровыми моторами, которые пришли на замену тем же четырехцилиндровым агрегатам.

Если засвистела турбина

В процессе работы через нее проходит огромное количество воздуха, которое затем смешается с горючим, увеличивая вес смеси. Кислород закачивается под высоким давлением — под капотом может присутствовать свист как на холостых, так и при движении. Одна из причин — это нарушение герметичности системы.

Звуки эти могут насторожить. Но не стоит сразу же отправляться на диагностику в СТО. Можно попробовать устранить неполадку самому. Первым делом специалисты рекомендуют проверить каждый воздушный патрубок в двигателе на предмет герметичности. Часто, когда появляется свист турбины на дизеле при разгоне, присутствует лишний подсос воздуха. Для устранения проблемы достаточно заменить уплотнители, затянуть хомуты и крепеж.

В случае износа патрубков их меняют на новые. Ремонту они не подлежат, и ставить бывшие в использовании не рекомендуется.

Если система герметична, а свист все еще слышен, тогда необходимо провести более глубокую диагностику, ведь турбина — очень важный технический элемент, который должен работать стабильно. Многие не знают, но небольшой свист турбины на дизеле при разгоне — это обычное дело. Но если устройство ревет, то это уже связано с проблемами.

Характерные признаки и возможные причины

Часто встречается сочетание из нескольких очевидных проявлений поломки, но иногда наблюдается только что-то одно. Определить неисправность можно по таким явлениям:

• повышенный расход и утечка масла;
• изменение цвета и наглядное повышение количества дыма;
• шум в двигателе;
• временные или постоянные перегревы;
• ощутимое снижение мощности и скорости набора оборотов;
• усиленный расход топлива;
• повышение выброса вредных веществ из выхлопной системы и токсичный запах;
• свист или царапание в самой турбине;
• плавающий холостой ход.

Появление любого из этих пунктов требует внимания со стороны владельца, скорейшей диагностики и устранения поломки. Дело в том, что львиная доля проблем турбин на дизеле так, или иначе, касается утечки и расхода масла. Когда оно закончится, рабочие поверхности начнут стираться. Для полного выхода из строя этого механизма достаточно проработать всего несколько секунд без смазывающего вещества. После этого восстановление и ремонт станет невозможным, останется только полная замена, а это недешево.

Что такое вестгейт?

Вестгейт в переводе означает клапан управления турбиной. Его основная функция – выброс лишних выхлопных газов, вращающих крыльчатку турбокомпрессора, через отводной выход. Без этого вал раскрутится очень быстро, что может стать причиной повышенного давления наддува и при наличии закрытого дросселя – неустойчивой работой или помпажом насоса. Уменьшение производительности – не вариант, так как его усилий не будет хватать на малых и средних оборотах турбины, и мотор будет попадать в «турбояму».

Признаки неисправности актуатора турбокомпрессора

Если у вас заклинил актуатор турбины, то вы сможете это легко обнаружить по синему выхлопу. Особенно он четко виден, когда автомобиль начинает разгон, но после стабилизации работы силового узла, дым вновь приобретает нормальный оттенок. Синеют выхлопные газы за счет сгорания смазки, которая оказалась внутри турбины из-за протечки.

Дым черного оттенка также возможен, если вестгейт поврежден. Основная причина – сгорание топлива из-за нарушения герметичности и воздушной протечке в интеркулере. Белый дым тоже не является нормой. Это происходит при наличии засора в маслопроводе турбины.

Давайте рассмотрим и другие признаки неисправности актуатора турбины:

• Подтеки технической смазки на поверхности турбины и резкое увеличение его расхода. Скорее всего причина кроется в засоре системы воздуховода или масляных шлангов;

• Ухудшение разгона тоже может свидетельствовать о том, что турбокомпрессор нуждается в ремонте. Это может случиться из-за недостаточного поступления воздушных масс внутрь агрегата. Нехватка потока воздуха приводит к ощутимой потере мощности двигателя;

• Появление дребезжащего шума. Чаще всего его слышно при запуске двигателя на холостых оборотах и при полной остановке мотора. Крутящийся момент становится неравномерный и появляются рывки. Посторонние звуки могут также говорить о наличии вмятин или других механических повреждений, которые находятся на лопасти силового агрегата;

• При повышенном расходе технической смазки может наблюдаться и токсичный выхлоп. Причина кроется в воздушном фильтре или в неправильно подключенный к турбокомпрессору воздушный канал. Засоры этих участков тоже нередко приводят к такому негативному результату;

• Нарушение герметичности маслопроводов и его выход из турбокомпрессора – это самые частые признаки выхода из строя актуатора турбины. Это происходит при засорении кожуха оси силового узла. Еще выход смазки может произойти из-за поломки маслопроводов или закоксованности.

Это самые частые симптомы неисправности актуатора турбины, требующие помощи профессиональных механиков, дабы они устранили проблему.

Как произвести проверку вестгейта?

Если не работает актуатор на турбине, то для начала нужно произвести диагностику оборудования. Проверка выполняется при помощи тестера. Деталь не обязательно доставать из автомобиля, но для удобства все же рекомендуется демонтаж.

Диагностике подлежат:

• Вакуумный и турбинный клапан;

• Исполнительный механизм.

Проверку лучше производить даже, если турбокомпрессор работает исправно. Даже небольшая поломка может привести к тому, что подшипники чрезмерно нагреются и выйдут из строя, а за ними ремонтировать придется и весь агрегат.

Тестировать неисправность актуатора можно таким образом: запускаем мотор и газуем на месте. При этом необходимо смотреть на шток оборудования – нужно запомнить на каких оборотах он начинается вращаться. Это и будет ориентиром для диагностики его нормальной работы. Более точных показателей можно достичь, если проверять технику на стенде.

Когда нужен ремонт агрегата?

Ремонт актуатора турбины лучше производить сразу после того, как вы обнаружили неисправность или заметили в «поведении» мотора странности, например, потерю мощности. Чем раньше вы обратитесь к мастеру, тем дешевле вам обойдутся услуги.

Некоторые автовладельцы хотят сэкономить и сами пытаются починить машину. В некоторых случаях, например, при замене прокладки или клапана это срабатывает, но в большинстве работа в кустарных условиях приводит к еще большим проблемам. И вам придется покупать уже новый силовой узел, что обойдется в несколько раз дороже. Поэтому рекомендуем найти СТО, где вам предложат качественные услуги по приемлемым ценам.

Кто создает и тестирует электросамолеты сегодня

Разработчики по всему миру, включая Россию, работают над созданием электросамолетов. Мы собрали примеры нескольких успешных проектов.

Стартап Kitty Hawk — персональный электросамолет

В 2017 году стартап Kitty Hawk, в который инвестирует сооснователь Google Ларри Пейдж, показал прототип первого персонального электросамолета Heaviside. Одноместный аппарат может вертикально взлетать и садиться, причем для этого ему достаточно площадки размером примерно 10х10 м.

Heaviside может преодолеть на одном заряде батареи до 160 км — примерно как от Москвы до Твери

(Фото: Kitty Hawk)

Pipistrel — двухместный электросамолет

Компания Pipistrel представила двухместный электрический самолет Velis Electro, который прошел сертификацию Европейского агентства авиационной безопасности EASA. Аппарат получает энергию от двух аккумуляторов, развивает скорость до 181 км/ч и может находиться в воздухе до 50 мин.

Pipistrel уже запустила серийное производство Velis Electro: сертификат типа EASA позволяет эксплуатировать самолет в коммерческих целях

(Фото: Pipistrel)

MagniX и AeroTEC — самый крупный коммерческий самолет

В 2020 году компании MagniX и AeroTEC испытали самый большой коммерческий самолет Cessna Caravan 208B с электрическим двигателем. По словам исполнительного директора Роя Ганзарски, самолет может перевозить 4–5 пассажиров на расстояние до 160 км.

Разработчики рассчитывают, что когда электродвигатель Cessna Caravan 208B пройдет сертификацию, самолет сможет выполнять рейсы с полной загрузкой из девяти пассажиров

(Фото: MagniX)

Siemens — электросамолет с максимальной скоростью

Компания Siemens запустила самолет Extra 330LE с электродвигателем на аккумуляторных батареях. Аппарат побил рекорд среди аналогов: во время полета в 2017 году он достиг максимальной скорости 340 км/ч.

Siemens планируют использовать разработки Extra 330LE для производства (в партнерстве с компанией Airbus) региональных авиалайнеров, работающих на гибридных двигательных установках

(Фото: Siemens)

ЦИАМ — первый пилотируемый российский электросамолет

На международной авиационной выставке МАКС-2021 Центральный институт авиационного моторостроения имени Баранова (ЦИАМ) представил первый полностью электрический пилотируемый российский самолет «Сигма-4». Он развивает максимальную скорость до 100 км/ч и рассчитан на полеты дальностью 100 км — это примерная протяженность МКАД.

Электродвигатель «Сигма-4» питается от аккумуляторных литий-ионных батарей. По словам главы ЦИАМ Михаила Гордина, летные испытания самолета запланированы на вторую половину 2021 года

(Фото: N+1)

ЦИАМ — летающая лаборатория с уникальной гибридной силовой установкой

На МАКС-2021 ЦИАМ также представил летающую лабораторию Як-40ЛЛ. В носовой части аппарата установлен воздушный винт, который приводится в движение электродвигателем. А электроэнергию он получает от генератора, который вращается двигателем внутреннего сгорания.

Экономика инноваций

Незаметные истребители и универсальные скафандры: новинки МАКС-2021

Электродвигатель создан по уникальной технологии — на высокотемпературных сверхпроводниках (ВТСП). При определенной температуре ВТСП проводят электрический ток без сопротивления и потери энергии

Это позволит увеличивать КПД двигателей: наращивать мощность и при этом снижать их массу и габариты, что важно при строительстве самолетов. Разработку двигателя проводили в рамках совместного проекта Фонда перспективных исследований и ЗАО «СуперОкс»

Во время выставки МАКС-2021 летающая лаборатория совершила первый полет, в процессе которого был включен электродвигатель.

Ученые надеются, что к 2030 году технологии позволят создать региональный самолет на гибридной схеме, как у Як-40ЛЛ

(Фото: НИЦ «Институт имени Н. Е. Жуковского»)

Ремонт турбины

Ремонтировать свой двигатель рекомендуется на специализированной станции. Однако устранение некоторых неполадок можно осуществить и самостоятельно.

Для начала необходимо произвести визуальный осмотр турбины и оценить ее работу. Ремонт турбины своими руками начинается с проверки уровня масла и его качества. Кроме того, следует оценить вероятность попадания посторонних предметов внутрь конструкции.

Если указанные причины были исключены, то можно приступать к анализу цвета выхлопа. Изменение оттенка, а также снижение тяги нередко свидетельствуют о проблемах на впуске или выпуске. В первом случае речь идет об уменьшении объема подаваемого воздуха, во втором – о наличии утечек.

Чтобы проверить работоспособность турбины, необходимо запустить двигатель. Силовой агрегат не должен издавать никаких посторонних звуков типа скрипа или свиста. В исправном моторе с турбиной не прорывается воздух из соединений. Следом нужно проверить состояние воздушного фильтра.

В основном проблемы с функционированием впуска и выпуска возникают именно с этим элементом. Если фильтр выглядит нормально, то следом за ним необходимо проверить сливной маслопровод. В нем нередко образуются перегибы, повреждения или пробки.

Далее наступает очередь ротора. Его нужно несколько раз прокрутить вокруг своей оси.

Если ротор цепляет за корпус турбины, она подлежит ремонту.

Когда двигатель во время работы издает много шума, следует проверить:

1. Все трубопроводы на предмет выявления их износа.
2. Ось турбины.
3. Ротор.

При наличии проблем с любым из описанных элементов конструкции потребуется квалифицированный ремонт двигателя и турбины.

О наличии неисправностей может сообщает некорректная работа системы наддува. Чтобы проверить последнюю, потребуется сторонняя помощь. Прежде всего следует найти патрубок, который соединяет турбину и впускной коллектор. Затем нужно запустить двигатель и пережать указанный патрубок рукой.

В этот же момент второй человек должно нажать на педаль газа и удерживать ее в течение 3 — 5 минут. Исправный патрубок отвечает на подобные действия водителя, раздуваясь под давлением. Описанный эксперимент необходимо повторить 3 — 4 раза. Если ни в одном из случаев патрубок не раздувается, значит, турбина неисправна.

Вне зависимости от того, какие появились «симптомы», указывающие на наличие проблем с системой наддува, рекомендуется тщательно осмотреть патрубки, фланцы, коллекторы и другие элементы двигателя на наличие в них трещин.