Самостоятельный ремонт турбины: какие подводные камни могут ждать автолюбителя

Еще не так давно турбина считалась чем-то диковинным. Сегодня же ее можно установить практически на любой автомобиль. А некоторые производители оснащают серийные машины даже семейного класса турбированными моторами. Такую популярность агрегата легко объяснить: турбина позволяет повысить мощность авто, при этом практически не увеличивая его массу. Конечно, как и любой механизм, турбокомпрессор может выйти из строя. И как только агрегат начинает «барахлить», приходит время задуматься о его ремонте. Многие умельцы в целях экономии берутся за починку сами. В статье расскажем, как отремонтировать турбину своими руками и с какими сложностями может столкнуться автолюбитель.

Краткий обзор системы турбонаддува

Вроде бы все понятно: благодаря турбине авто становится резвее и «оборотистее». Но как именно работает механизм? Следует сразу отметить: лошадиных сил в двигателе больше не становится. Мощность мотора напрямую зависит от количества сжигаемого топлива за один рабочий цикл [1] . Без кислорода этот процесс невозможен, и автомобильные конструкторы придумали бесперебойную систему подачи воздуха к двигателю — турбокомпрессор. Такое усовершенствование двигателя позволяет решить сразу несколько проблем. Турбина, как мы уже отметили, повышает мощность авто, а вот рабочий объем цилиндра остается прежним, как и расход топлива. Еще один немаловажный момент: колесо компрессора, которое и нагнетает воздух в двигатель, приводится в движение с помощью отработавших газов. Таким образом, для работы самой турбины требуется минимум энергии. А поскольку топливо в таком моторе расходуется эффективнее, выхлоп становится чище, и в воздух попадает меньше токсичных веществ.

Турбокомпрессоры все время подвергаются существенной модернизации. Раньше при резком нажатии на педаль в автомобиле с турбодвигателем водитель неизбежно сталкивался с таким явлением, как «турбояма». Это означает, что рост мощности мотора задерживался, поскольку турбине нужно было время, чтобы раскрутиться, а компрессору — чтобы подать в цилиндры порцию сжатого воздуха достаточного объема. А после того как «турбояма» оказывалась позади, происходил «турбоподхват»: давление резко возрастало и двигатель, наоборот, набирал максимальную мощность. Само собой, это негативным образом сказывалось на качестве вождения.

Инженеры нашли способ повысить крутящий момент при низких оборотах и снизить инертность турбонаддува — причем не один: сегодня существует четыре вида турбокомпрессоров, в которых эффекты «турбоямы» и «турбоподхвата» сглажены. Обусловлено такое разнообразие особенностями двигателей, на которых устанавливаются механизмы. В зависимости от этого можно выделить:

1. Турбины с изменяемой геометрией впускного канала . В них изменяется площадь входного канала для выхлопных газов мотора, что позволяет оптимизировать их поток. Благодаря этому обеспечивается равномерная тяга. Чаще всего турбонаддув такого плана используется для дизельных силовых агрегатов, например для двигателей TDI от Volkswagen.
2. Турбины с комбинированным — механическим и турбинным — наддувом . На низких оборотах мотора работает механический наддув, а на высоких — турбина. Такой турбокомпрессор ставится на бензиновые двигатели TSI (так называемые моторы двойного наддува с послойным впрыском) от Volkswagen.
3. Twin-turbo . Это, по сути, два последовательно расположенных компрессора с различной производительностью, то есть для разных оборотов двигателя. Сразу после нажатия педали газа в действие вступает малая турбина, скорость и обороты растут, и к ней «подключается» вторая. Дальше они работают вместе. Схема twin-turbo считается особенно эффективной, но используется нечасто.
4. Biturbo — тоже два компрессора, но располагаются они параллельно. Применяется данный механизм, как правило, в мощных силовых агрегатах: так, турбиной оснащается каждый ряд цилиндров V-образного двигателя. Важно отметить, что две небольшие турбины менее инертны, чем одна крупная, поэтому «турбояму» и «турбоподхват» система biturbo также выравнивает.

И все же сама турбина независимо от вида механизма имеет стандартную конструкцию. Перечислим узлы и элементы системы турбонаддува в порядке движения воздушного потока:

1. выпускной коллектор двигателя;
2. собственно турбина (турбинная улитка);
3. картридж;
4. система подачи воздуха;
5. компрессор (центробежный нагнетатель, или компрессорная улитка);
6. интеркулер (промежуточный охладитель наддувного воздуха);
7. прочие детали и расходные материалы.

Турбокомпрессор — это нагружаемый механизм, работающий в условиях резкого изменения температур. Турбина находится в тесной взаимосвязи с основными узлами мотора, такими как системы впуска и выпуска отработавших газов. Преждевременная выработка ресурсов турбокомпрессора часто связана с неисправностью смежных систем. Даже незначительное отклонение в работе любого узла приводит к снижению работоспособности турбонаддува.

Конечно, не всегда виноваты другие системы — сломаться может и какая-либо деталь самого наддувного механизма. И, несмотря на то что все турбины устроены по общей схеме, различия между ними могут быть. Эти особенности часто заложены даже в электронном блоке управления двигателем. Поэтому определить их на глаз не получится.

Сами системы турбонаддува усложняются из года в год, а для изготовления деталей механизма используются новые материалы. Но до сих пор в представлении многих автолюбителей ремонт турбины — это простая замена картриджей. На деле же приходится учитывать огромное количество важных моментов: вид компрессора, состояние смежных с ним систем, связь механизма с электронным блоком управления двигателем, особенности данной турбины и так далее. Ремонт турбины дизельного или бензинового двигателя своими руками может оказаться гораздо более сложным, чем представлялось изначально.

Процесс ремонта турбины двигателя своими руками

В идеале все должно начинаться с безошибочного установления причин поломки или неправильной работы турбокомпрессора. Хотя у автовладельца, затеявшего ремонт турбины своими руками, трудности могут возникнуть уже на данном этапе, ведь без профессионального оборудования для диагностики ошибиться крайне легко. Но вернемся к возможным причинам неисправностей — их много, но самыми распространенными являются следующие:

• попадание в турбину посторонних предметов;
• недостаточное количество смазки (так называемое «масляное голодание»);
• загрязнение масла;
• превышение допустимой частоты вращения крыльчатки.

Впрочем, независимо от того, что послужило причиной неполадок турбины, процесс ремонта должен происходить поэтапно:

1. Компьютерная диагностика . Без нее демонтировать турбокомпрессор нельзя. От диагностики зависит результат ремонта. Так почему не получится обойтись без спецоборудования? Бывает, что турбина, которую автовладелец собирается ремонтировать, на самом деле исправна, а неполадки нужно искать в двигателе или блоке управления. Еще чаще турбокомпрессор ломается из-за других, куда более серьезных проблем в моторе. Компьютерная диагностика все это покажет, а простой осмотр — нет.
2. Демонтаж турбокомпрессора . Демонтаж турбонаддува для последующего ремонта провести самостоятельно вполне реально, если соблюдать правильную последовательность. К тому же снимать турбину с двигателя нужно крайне осторожно, чтобы не задеть и не повредить смежные механизмы и саму систему наддува. Перед проведением работ следует отключить всю электронику автомобиля и открыть доступ к турбокомпрессору. Сначала отсоединяются все трубки, затем — турбинная и компрессорная улитки. Когда эти части демонтированы, можно снимать колеса компрессора. В последнюю очередь извлекаются уплотнительные вкладыши.
3. Разборка и осмотр агрегата. Разбирать турбокомпрессор в гараже небезопасно — в механизм могут попасть пыль, грязь и иные посторонние предметы. Поэтому процедура должна проходить в оборудованной и подготовленной чистой мастерской. Тем более что сразу после первой дефектовки деталей турбины (оценки элементов компрессора на предмет дефектов) их следует очистить. А справиться с этим этапом без специальных аппаратов точно не получится.
4. Очистка . Все элементы необходимо изнутри и снаружи очистить от нагара, а также остатков масла, пятен ржавчины, пыли и грязи. Трубки маслоподачи и слива помещают в ультразвуковую ванну, а корпус очищают с помощью промышленного пескоструйного аппарата. Можно предположить, что такое оборудование есть, мягко говоря, не у каждого автовладельца. А непрофессиональная очистка способна привести к новым поломкам агрегата после его установки.
5. Повторный осмотр. Как правило, после очистки можно увидеть больше дефектов, поэтому детали еще раз осматривают. Изношенные и деформированные комплектующие меняют на новые. Обычно это подшипники и уплотнители — резинки, прокладки. Их берут из заранее подготовленного ремкомплекта. Лучше приобретать оригинальные комплектующие для каждой марки авто.
6. Балансировка роторной части . Это обязательный этап перед сборкой турбины. Чтобы сбалансировать ротор, нужен балансировочный станок и комплект балансировочных клапанов. Если пропустить данную процедуру, в дальнейшем это приведет к дисбалансу ротора, увеличению уровня вибрации, а затем и к повреждению механизмов.
7. Сборка агрегата . Собирать турбокомпрессор можно, только если ротор правильно сбалансирован. Детали нужно аккуратно вернуть на прежние места.
8. Испытания турбины . Собранный турбокомпрессор тестируется на специальном стенде. Во время испытаний механизма проверяют:
   • работу датчика давления воздуха;
   • давление на выходе из турбины;
   • осевой люфт;
   • наличие утечки масла;
   • показатели наддува;
   • наличие дисбаланса.
К слову, если технологический дисбаланс все-таки выявили после сборки, его реально устранить. Правда, сделать это можно с помощью добалансировочного стенда, который, как и любое другое профессиональное оборудование, есть только в сервисном центре.
9. Анализ состояния актуаторов — электронных или механических регулировочных клапанов — и их калибровка . Отдельно проверяется исправность клапанов сброса выхлопных газов. Если они не будут выполнять свои функции в полном объеме, двигатель и турбина станут регулярно подвергаться перегрузкам. На этом этапе также настраивают и устанавливают клапан регулировки давления.
10. Монтаж турбокомпрессора . При установке агрегата выполняются те же действия, что и при демонтаже, но в обратной последовательности. На этом этапе, как и во время сборки турбины, особенно важно соблюдать чистоту. Ведь даже мельчайшие частицы грязи могут привести к износу элементов — и турбокомпрессор снова сломается.

Теоретически некоторые из описанных операций с турбиной можно провести самостоятельно — например, демонтаж и разборку агрегата, а также сборку и установку компрессора обратно. Между тем такие важные процедуры, как компьютерная диагностика, балансировка, очистка и испытание турбины, выполняются лишь в специализированных центрах. Дорогостоящее оборудование могут позволить себе далеко не все гаражные автомастерские, не говоря уже о самих владельцах машин. Поэтому водителю, который задумался о том, стоит ли самому начинать ремонт турбины, но еще окончательно не решился, с активными действиями спешить не нужно. Риск нанести двигателю еще больший вред и отсутствие гарантий — серьезные аргументы явно не в пользу непрофессионального вмешательства.

Ремонт турбин для «дизеля» и не только

Для дизельных двигателей установка турбины фактически является единственным способом увеличить мощность. Поэтому турбодизельные моторы встречаются чаще, чем бензиновые. Чтобы автовладельцу было проще окончательно разобраться, возможен ли ремонт дизельных и бензиновых турбин своими руками, рассмотрим несколько примеров.

1. Volkswagen Passat

   Это одна из самых популярных моделей среднеразмерных автомобилей в мире. И с необходимостью ремонта турбины «Фольксвагена» — своими руками или нет — сталкиваются многие водители.

   Как владельцы этой модели распознают поломку турбокомпрессора? Во-первых, увеличивается расход масла, а дым из выхлопной трубы становится сизым либо черным. Во-вторых, о неполадках могут сказать шум во время работы двигателя и потеря его мощности. Все эти «симптомы» возникают по разным причинам, но, если владелец решил своими руками отремонтировать турбину «дизеля» или бензинового двигателя «Пассата», найти точную ему будет непросто.

   Предположим, хозяин авто уверен, что проблема заключается, например, в низком давлении масла (хотя, напомним, без компьютерной диагностики определить это практически невозможно). Тогда ему нужно поднять машину и слить масло, после чего рекомендуется заменить масляный фильтр и регулятор давления топлива. Далее снимаются патрубки воздушного фильтра, откручиваются болты, с помощью которых держатся трубки для возврата масла из турбины. Затем открепляются патрубки интеркулера и перепускной клапан, после — кожух воздушного фильтра и защитный лист, находящийся на его коробе. Только после этого можно отсоединить от турбокомпрессора патрубки, а от цилиндров двигателя — трубку для подвода масла и трубку охлаждения. Следующий этап — снятие катализатора: откручивается шесть болтов, на трех из них турбина крепится к выпускному коллектору. После остается только трубка возврата масла — это единственное, на чем теперь держится турбина. Чтобы отсоединить ее и таким образом полностью демонтировать турбокомпрессор, понадобятся два человека: одному придется держать агрегат сверху, а второму — откручивать трубку снизу.

   Очевидно, что даже снять турбину с двигателя Volkswagen Passat под силу не каждому. Это сложный и многоэтапный процесс, во время которого автовладелец рискует ошибиться и сломать что-нибудь еще. А ведь впереди еще много работы: нужно осмотреть и разобрать, турбину, провести очистку и дефектовку деталей, заменить износившиеся элементы и только потом отремонтировать сломанные. При этом ремонт турбины «Пассата» своими руками, как мы уже выяснили, будет сильно отличаться от профессионального.

2. КамАЗ 44108-10

   Седельный тягач этой модели оснащен турбодизельным двигателем «КамАЗ 740.30-260». По конструкции турбины на этом грузовике мало чем отличаются от турбокомпрессоров легковых авто. Распознать поломку агрегата в КамАЗ 44108-10 можно практически по таким же «симптомам», как и у «Пассата»: по выхлопу синего, черного или белого цвета, свисту либо скрежету при работе мотора, низкой динамике разгона, увеличившимся «аппетитам» тягача и так далее.

   Начнем с того, что снять турбину с двигателя грузовика гораздо сложнее, чем с «легковушки». Как бы то ни было, начинать ремонт турбины КамАЗа своими руками следует опять-таки с визуального осмотра. Ведь, не выявив суть проблемы, к активным действиям приступать не стоит. Перед разборкой турбины лучше поставить метки на корпусе, чтобы после ремонта было проще вернуть детали в прежнее положение.

   Демонтаж агрегата начинается с креплений. Затем отсоединяются холодная улитка и ротор турбины, а после — корпус. Потом изымаются стопорные кольца, подшипник и другие детали. Конечно, это весьма условное описание всего процесса. На самом же деле здесь много нюансов:

   • турбинная улитка нередко прикреплена слишком плотно, и с ее демонтажем могут быть проблемы;
   • при проверке люфта вала необходимо учитывать, что небольшой поперечный люфт, не более 1 мм, допустим;
   • для снятия колес компрессора понадобится специальный съемник и так далее.

   В принципе, следующие этапы ремонта турбины на КамАЗе 44108-10 все те же: ее разборка, осмотр элементов, их очистка, дефектовка, замена деталей и ремонт, повторный осмотр, балансировка роторов, сборка и добалансировка, тестирование, анализ и калибровка актуаторов, монтаж.

   Как мы помним, это оптимальная схема всего процесса. А на вопрос о том, возможно ли следовать ей, выполняя ремонт турбины в гаражной мастерской или собственном гараже, попробуем ответить ниже.

Можно ли самому отремонтировать турбину: подводим итоги

Исходя из всего вышеописанного, можно с уверенностью говорить о том, что самостоятельный ремонт сопряжен с огромными рисками. Без знаний всех правил, без навыков и опыта, спецоборудования, фирменных комплектующих и расходных материалов шансы на то, что ремонт принесет желаемый результат, ничтожно малы.

В лучшем случае произойдет следующее: автовладелец сделает все, что возможно выполнить в «гаражных» условиях, — и спустя время поломка напомнит о себе. Еще один распространенный сценарий: водитель снимет и разберет турбину, но в процессе не учтет каких-либо нюансов или повредит узлы и детали самого двигателя. После проведения всех простейших необходимых мероприятий автовладелец установит агрегат обратно и заведет поврежденный мотор. В результате хозяин машины не только не исправит проблему, но и останется без рабочего автомобиля. Именно поэтому такое неквалифицированное вмешательство может обойтись дороже, чем услуги мастеров из специализированных сервисных центров.

Ресурс турбины ограничен, и со временем агрегат ломается. Чаще всего автовладельцы берутся за самостоятельный ремонт турбины. Их мотив довольно прост — экономия. Но непрофессиональное вмешательство может привести к окончательной порче механизма. Поэтому большинство «умельцев» неизбежно сталкиваются с дополнительными расходами, ведь нужно устранить ошибки и все-таки починить турбину . Лучше не полагаться на удачу, а сразу обратиться в специализированную компанию: опытные мастера знакомы со всеми правилами, используют необходимое оборудование и оригинальные расходники.