Ремонт турбокомпрессоров: на волне спроса

С каждым годом на российских дорогах появляется все больше автомобилей с турбодвигателями. Сегодня турбокомпрессорами повсеместно оснащают бюджетные модели массового производства. Казалось бы, такая тенденция должна дать толчок к развитию сервисов, специализирующихся на ремонте ДВС с турбонаддувом, но этого пока не происходит. Может быть, самое время обратить внимание на перспективную нишу и поспешить занять ее в числе первых?

В то же время на рынке

Ведущие мировые производители, особенно европейские автогиганты, переходят на турбодвигатели совсем неслучайно. К этому их подталкивают принятые в ряде стран жесткие экологические стандарты, растущие цены на топливо и прогрессивные налоги, исчисление которых нередко находится в прямой зависимости от объема двигателя. По сути, во всем «виноват» практичный европейский потребитель, который не хочет много платить и не готов медленно ездить.

Остальное определяет конкуренция: если готовое решение не предложит GM, то это сделают инженеры VAG. Потому на рынке появляется все больше малолитражных двигателей с наддувом. Ярким примером является младший силовой агрегат в линейке двигателей TSI с двойным наддувом, которым оснащаются автомобили Volkswagen и Skoda. Он развивает 105 л.с. при объеме всего 1,2 литра. Другой подобный мотор – 1,4-литровый 140-сильный ECOTEC, который устанавливается на некоторые модели Chevrolet и Opel. Но еще чаще турбонагнетателями оснащаются силовые агрегаты объемом от 1,5 до 2 литров.

Конечно, России пока еще далеко до Европы, где число машин с турбодвигателями близко к 50% от всего автопарка. Но ситуация меняется, и нашу страну вряд ли обойдет тенденция, господствующая на европейском рынке. В таких условиях предложение услуг по ремонту ДВС с турбокомпрессорами может стать серьезным конкурентным преимуществом автосервиса и источником стабильной прибыли. Рассмотрим, как проходит диагностика и ремонт турбин и какое оборудование для этого необходимо.

Методика первичной диагностики

Какие признаки неисправности заставляют владельцев машин с турбодвигателями обращаться в сервис? Чаще всего это снижение мощности мотора, нарушение температурного режима его работы, повышенный расход топлива и масла, дымный выхлоп, посторонние звуки. Эти симптомы могут проявляться вместе или по отдельности, но они далеко не всегда свидетельствуют о неисправности турбины. Именно поэтому для проведения первичной диагностики турбокомпрессора нет никакой необходимости в его демонтаже. Напротив, осматривая турбину, мастер может попутно оценить работу других связанных с ней систем и быстрее сделать правильные выводы о характере неисправностей. Ведь в большинстве случаев поломка турбокомпрессора обусловлена внешними причинами, например, масляным голоданием. Даже если ремонт будет успешным, а эти причины не будут устранены, схожие неисправности возникнут очень скоро.

Как приступить к осмотру? Проще всего проверить турбину на наличие видимых неисправностей, начав с лопастей компрессорного колеса. На них не должно быть механических повреждений и деформаций, которые обычно обусловлены попаданием в тракт посторонних предметов со стороны воздушного фильтра. Даже при незначительных, на первый взгляд, изменениях геометрии крыльчатки происходит разбалансировка, которая очень быстро выводит турбину из строя.

После этого следует проверить вал турбокомпрессора на наличие радиального люфта. Чтобы почувствовать его, достаточно слегка
покачать вал из стороны в сторону. В зависимости от конструктивных особенностей турбины люфт должен находиться в пределах 1 мм. При обнаружении отклонений нужно определить, не касаются ли лопатки компрессорного колеса корпуса холодной улитки. Для этого вал отводится в крайнее положение, а колесо проворачивается вокруг оси.



Кроме радиального, возможен осевой люфт. В этом случае можно обойтись без измерений. Будет достаточно того, что он ощущается рукой, так как у исправной турбины люфт вала по оси не должен превышать 0,02–0,05 мм. Кстати, обычно возникновение воющих и свистящих звуков при работе турбокомпрессора связано именно с касанием корпуса крыльчаткой компрессора или турбины, что вызвано люфтом вала, выходящим за пределы допустимых значений.



Следующий этап – это визуальный осмотр улитки компрессора, улитки турбины, корпуса подшипников и фланцев на предмет трещин, а также потеков масла. Помимо этого необходимо проверить патрубки, которые соединяют компрессор с воздушным фильтром и впускным коллектором двигателя либо интеркуллером. Наличие в них следов масла, исключая легкий конденсат, в большинстве случаев свидетельствует об износе уплотнительных элементов турбины.

Так же нужно обратить внимание на состояние воздушного фильтра: снижение его пропускной способности, вызванное засорением может негативно сказаться на работе нагнетателя. И наконец, замеряем давление во впускном коллекторе двигателя, подсоединив манометр к специальному штуцеру (либо через тройник к датчику давления). Полученные результаты необходимо сравнить со значениями, указанными в технологических картах для данной модели турбокомпрессора.

При обнаружении хотя бы одного из указанных выше механических повреждений турбокомпрессор требует проведения ремонта с дефектовкой и заменой вышедших из строя элементов, а если повреждения будут значительными вполне может потребоваться замена агрегата в сборе.

Однако, если осмотр ничего не показал, причина может заключаться не в турбине. В этом случае с учетом симптоматики неполадок необходима проверка двигателя, других систем. Возможно что к некорректной работе привел критический износ силового агрегата, неисправности топливной системы, системы подачи или отвода масла масляного фильтра, разгерметизация впускного или выпускного коллектора и т. д. Учитывая, что такие проблемы часто приводят к поломкам турбокомпрессора, их нужно устранить в кратчайшие сроки, а затем убедиться, что все признаки неисправностей, замеченные при первом обращении в сервис, полностью исчезли.

От диагностики к дефектовке

Снятый с автомобиля турбонагнетатель полностью разбирают и моют, после чего можно приступать к дефектовке. Помимо повреждений компрессорного колеса и сквозных трещин корпуса, которые заметны еще при первичной диагностике, визуальный осмотр деталей после его разбора может выявить целый ряд механических неисправностей.

Например, повреждение лопастей турбинного колеса в результате попадания посторонних предметов – песка, частиц окалины и ржавчины. Также на турбинном колесе, вале и каналах подшипников можно увидеть следы эксплуатации в экстремальном режиме или перегрева – деформацию (прогиб) тыльной поверхности колеса турбины, трещины на ней и у основания лопастей, масляный нагар на шейке вала. Еще одним свидетельством работы при повышенной температуре могут быть сквозные трещины на корпусе горячей улитки.

Наличие в масле крупных абразивных частиц дает о себе знать неравномерным износом шеек вала, а также задирами на втулках и подшипниках. В свою очередь, длительную эксплуатацию без замены масла довольно легко определить по значительному, но равномерному износу трущихся элементов турбокомпрессора. Это связано с частичной потерей смазывающей способности, присутствием в масле мелких абразивных частиц.

Возможно также изменение цвета вала и втулок со стального на желтоватый или черный. Это в равной мере может быть признаком масляного голодания при неполадках в системе смазки двигателя или низком уровне масла либо индикатором того, что масло подверглось химическому загрязнению, что его качество не отвечает требованиям производителя. Нужно отметить, что не все неисправности и последствия износа можно заметить невооруженным взглядом, поэтому необходим инструментальный контроль со сравнением данных, полученных в результате измерений, с параметрами, приведенными в технологической карте. Как только дефектовка закончена, можно приступать к ремонту.

В поисках равновесия

Вне зависимости от характера повреждений (если, конечно, они не потребуют замены агрегата) должное восстановление турбонагнетателя предполагает полную замену ремкомплекта. Он включает набор подшипников, компрессионные кольца, уплотнительные элементы, болты, шайбы, другие комплектующие в зависимости от модели. Также замене подлежат все части турбокомпрессора, на которых обнаружен значительный износ и механические повреждения, будь то вал с турбинным колесом, крыльчатка компрессора, корпуса или картридж в сборе. Восстановлению они не подлежат.


Однако существуют и некоторые исключения. Например, незначительный равномерный износ опорных шеек вала можно компенсировать подбором подходящего ремкомплекта, а масляный нагар на поверхности легко очищается в пескоструйной камере. Кстати, все части турбокомпрессора, которые прошли дефектовку, также в обязательном порядке подвергаются чистке от нагара (для элементов, дефектовка которых требует очистки, пескоструйная обработка проводится сразу же после разборки).

Далее осуществляется сборка турбонагнетателя и трехступенчатая балансировка – важнейший этап работ, от которого во многом зависит успех ремонта. Дело в том, что при малейшем дисбалансе роторов турбины происходит ее повышенный износ, который в краткие сроки приводит к выходу агрегата из строя. В заводских условиях балансировка производится на высокоточном оборудовании, поэтому для обеспечения надлежащего качества ремонта необходимо использовать аналогичные станки.

Балансировке первым подвергается вал с турбинным колесом, а затем и весь ротор (в сборе с колесом компрессора). Для этого используется специальный станок, который позволяет балансировать роторы в двух или четырех плоскостях на скорости до 3000–4000 об/мин. Далее осуществляется сборка картриджа турбокомпрессора (без монтажа улиток) и его балансировка на другом стенде. Она включает в себя два этапа: на первом балансировка картриджа осуществляется на скоростях до 30 000 об/мин, а на втором – до 250 000 об/мин. Заключительная стадия предполагает не только финишную балансировку с коррекцией даже незначительных отклонений, но и проверку работы турбокомпрессора в режимах, вплотную приближенным к эксплуатационным. В том числе это позволяет оценить, насколько качественно собран агрегат, и проверить его на наличие течей масла. После этого остается только смонтировать картридж в корпус.

Таким образом, для качественного ремонта турбонагнетателей сервису потребуется приобрести как минимум пескоструйную камеру, станок для балансировки роторов и стенд для балансировки картриджей. Сегодня на рынке представлено оборудование разного класса отечественных и зарубежных производителей, поэтому диапазон его стоимости достаточно широк. При этом существующий выбор позволяет оснастить любой профильный автосервис станками в зависимости от того, на какие классы машин и турбодвигателей он будет ориентирован. ■