Riparazione della turbina con cuscinetti a sfera fai da te

Lo scopo di questo articolo è familiarizzare i proprietari attuali o futuri con la tecnologia dei cuscinetti a sfera nei turbocompressori.

Turbina a boccola:

Come è noto nelle classiche turbine a manicotto, una delle parti più caricate è il cuscinetto reggispinta

Si tratta di una piastra di bronzo a cui viene fornito olio per la lubrificazione e si ferma o una bobina, che come la chiamano, che stanno sull'albero e appoggiate su questa piastra impediscono all'albero di muoversi assialmente.

Ciò è necessario affinché le giranti della turbina e del compressore non sfreghino contro l'alloggiamento della turbina e non si consumino. Con un aumento della spinta, l'albero della turbina inizia a subire una pressione assiale verso la parte della turbina, rispettivamente, il carico sulla piastra del cuscinetto aumenta e gli arresti, che ad un certo punto cessano di sopportare il carico e iniziano a consumarsi.

Ciò conferisce alla turbina un gioco assiale, che è l'usura. Nel tempo, l'usura progredisce e ad un certo punto la girante della turbina tocca l'alloggiamento con le pale, una turbina del genere ha solo pochi giorni di vita.

L'usura è irregolare, l'albero è sbilanciato, compaiono vibrazioni e la turbina si sfalda letteralmente.

Un altro svantaggio della turbina del mozzo è l'attrito all'interno della cartuccia della turbina, che porta a una successiva rotazione e più ritardo.

È consuetudine dire che una turbina su boccole è meno reattiva (gira più lentamente) di una turbina a sfera. Un altro svantaggio dei turbocompressori a manica è la schizzinosa riguardo alla qualità e alla purezza dell'olio, la tendenza a coke l'olio sull'albero.

Video (clicca per riprodurre).

Un altro grave svantaggio di cui si sa poco è la grande quantità di olio necessaria per creare un cuneo d'olio sui cuscinetti a manicotto. Grandi quantità di olio tendono a fuoriuscire non nello scarico o nella coppa, ma attraverso le guarnizioni dell'albero nel compressore o nella sezione della turbina fino allo scarico. Ciò si verifica a causa dell'usura e del coking degli O-ring sull'albero della turbina.

Quasi tutte le turbine a boccole che mi sono cadute in mano avevano perdite d'olio verso il compressore e la turbina.

Consideriamo ora la progettazione di turbine basate sulla tecnologia dei cuscinetti a sfera:

Negli anni '90 del secolo scorso l'azienda Garrett ha sviluppato un'alternativa alla sua serie di turbocompressori - "T". A quel tempo, le parti della turbina e del compressore erano piuttosto obsolete, con un design vecchio stile. E anche il principale svantaggio sono le grandi masse di parti rotanti.

La decisione è stata presa per sviluppare completamente una turbina su un cuscinetto volvente a contatto obliquo con turbina e ruote del compressore completamente nuove.

La parte principale di un tale turbocompressore è il cuscinetto:

È progettato in modo tale che non vi sia più bisogno di un cuscinetto reggispinta, e quindi le masse rotanti si riducono e minore è l'attrito, prima si raggiunge la spinta.

Il cuscinetto stesso è costituito dalle gabbie interne ed esterne della gabbia e dai corpi di rotazione delle sfere stesse.

Come si può vedere dalla figura, il cuscinetto non è semplice, ma assiale, cioè quando vengono applicati carichi assiali, la pista interna non consente all'albero di spostarsi lateralmente e toccare l'alloggiamento e viene fornito grasso al cuscinetto tramite appositi fori

Per questo turbocompressore è stato sviluppato un compressore (foto) e una ruota della turbina appositamente nuovi con un profilo delle pale più aperto (serie GT X e successivamente serie GTX R)

Grazie a ciò, i gas hanno iniziato a passare più liberamente, la contropressione è diminuita ed è stato possibile ridurre le dimensioni della sezione della turbina alla stessa potenza.

Tutto questo insieme al compressore riprogettato ha permesso di aumentare la produttività del 15%, oltre a rendere più veloce la risposta.

Sembra una diminuzione del tempo di risposta al pedale dell'acceleratore e un aumento della coppia nella zona delle basse velocità dell'albero motore. Molti conducenti che guidano tali veicoli hanno ammirato l'eccellente risposta dell'acceleratore e l'aumento di potenza rapido e quasi istantaneo.

Un altro vantaggio di tali turbine è che l'olio viene fornito alla cartuccia attraverso un ugello speciale (limitatore) con una sezione selezionata, in modo che l'olio venga fornito esattamente quanto necessario per lubrificare il cuscinetto.

Penso che non valga la pena parlare del fatto che tali turbine praticamente non lasciano passare l'olio.

Tuttavia, non è stato senza un unico neo: il cuscinetto ha una serie di difetti di progettazione. (Consapevolmente o no - lo ometteremo, ora non ne stiamo parlando).

Le gabbie dei cuscinetti sono letteralmente realizzate in plastica. L'autore conosce casi in cui si sono sciolti con un aumento di EGT (temperatura di scarico). Le conseguenze sono tristi: le sfere senza supporto iniziano a cadere dai binari, l'albero inizia a penzolare e ad aderire all'alloggiamento della girante, le guarnizioni si consumano e l'intera turbina diventa inutilizzabile.

Inoltre, i separatori si sfaldano dai banali schiocchi nella marmitta quando viene versato il carburante e anche semplicemente dalla vecchiaia.

In generale, l'unità si è rivelata abbastanza affidabile (resiste ad alte pressioni) e inaffidabile (c'è la possibilità di danni al separatore di plastica e guasto della turbina).

Sebbene progetti noti di altri produttori, dove non ci sono tali svantaggi. Le clip sono in bronzo e c'è una molla distanziatrice, il cui scopo è espandere le clip, scegliendo così il gioco da questa unità. Tale unità è di per sé abbastanza affidabile, ma la turbina in cui è installata presenta una serie di altri svantaggi, che verranno discussi in un articolo separato.

Gli autori di questo progetto hanno accumulato una vasta esperienza nello studio della progettazione e nell'aumento della durata delle turbine con cuscinetti a sfera.

Per molti appassionati di auto che amano la potenza e la velocità, la questione dell'acquisto di un'auto con motore turbo è molto importante.

A sua volta, il compito del turbocompressore è quello di fornire un volume d'aria maggiore ai cilindri del motore e, di conseguenza, aumentare la potenza di questi ultimi.

L'unico inconveniente di un elemento così utile è il guasto frequente, quindi ogni automobilista dovrebbe essere in grado di effettuare almeno riparazioni minime alla turbina.

Strutturalmente, un turbocompressore è un meccanismo molto semplice che consiste di diversi elementi di base:

1. Corpo generale del nodo e della lumaca;
2. Cuscinetto liscio;
3. Cuscinetto reggispinta;
4. Boccole distanziali e reggispinta.

L'alloggiamento della turbina è realizzato in lega di alluminio e l'albero è in acciaio.

Pertanto, in caso di guasto di questi elementi, l'unica soluzione corretta è solo la sostituzione.

La maggior parte dei danni alle turbine può essere facilmente diagnosticata e riparata. Allo stesso tempo, il lavoro può essere affidato a professionisti nel loro campo, oppure puoi fare tutto da solo.

In linea di principio, non c'è nulla di complicato in questo (considerare come smontare e riparare una turbina nell'articolo).

Come mostra la pratica operativa, ci sono due ragioni principali per i guasti: scarsa qualità o manutenzione non tempestiva.

Se, tuttavia, viene eseguita un'ispezione tecnica secondo il piano, la turbina funzionerà a lungo e senza particolari lamentele da parte degli automobilisti.

Quindi, oggi ci sono diversi segni e ragioni principali per il guasto della turbina:

• 1. La comparsa di fumo blu dal tubo di scarico al momento dell'aumento dei giri e la sua assenza quando viene raggiunta la norma. Il motivo principale di tale malfunzionamento è l'ingresso di olio nella camera di combustione a causa di una perdita nella turbina.

• 2. Fumo nero dal tubo di scarico - indica la combustione della miscela di carburante nell'intercooler o nella linea di mandata.La probabile causa è il danneggiamento o la rottura del sistema di controllo TKR (turbocompressore).

• 3. Il fumo bianco dal tubo di scarico indica una linea di scarico dell'olio della turbina ostruita. In una situazione del genere, solo la pulizia può salvare.

• 4. Eccessivo consumo di olio fino a un litro per mille chilometri. In questo caso, è necessario prestare attenzione alla turbina e alla presenza di una perdita. Inoltre, si consiglia di ispezionare i giunti dei tubi.

• 5. La dinamica dell'accelerazione è "ottusa". Questo è un chiaro sintomo di una mancanza d'aria nel motore. Il motivo è un malfunzionamento o un guasto del sistema di controllo TKR (turbocompressore).
• 6. L'aspetto di un fischio su un motore acceso. La probabile causa è una perdita d'aria tra il motore e la turbina.
• 7. Strano rumore stridente durante il funzionamento della turbina indica spesso la comparsa di una crepa o deformazione nell'alloggiamento dell'unità. Nella maggior parte dei casi, con tali sintomi, il TCR non "vive" a lungo e un'ulteriore riparazione della turbina potrebbe essere inefficace.

• 8. L'aumento del rumore nel funzionamento della turbina può causare l'intasamento della linea dell'olio, la modifica dei giochi del rotore e lo sfregamento di quest'ultimo contro l'alloggiamento del turbocompressore.
• 9. Un aumento della tossicità dei gas di scarico o del consumo di carburante indica spesso problemi con l'alimentazione di aria al TKR (turbocompressore).

Per riparare la turbina con le tue mani, deve essere smontata.

Questo viene fatto nella seguente sequenza:

• 1. Scollegare tutte le tubazioni che portano alla turbina. In questo caso, dovresti stare estremamente attento a non danneggiare il nodo stesso e i dispositivi ad esso adiacenti.

• 2. Rimuovere le volute della turbina e del compressore. Quest'ultimo può essere smontato senza problemi, ma la voluta della turbina è spesso fissata molto saldamente.

Qui, lo smontaggio può essere effettuato in due modi: con il metodo del martello o utilizzando gli stessi bulloni di montaggio a chiocciola (rilasciandoli gradualmente da tutti i lati).

Quando si esegue il lavoro, è necessario prestare molta attenzione a non danneggiare la ruota della turbina.

• 3. Una volta ultimati i lavori di smontaggio delle volute, si può verificare l'eventuale gioco dell'albero. Se manca quest'ultimo, il problema non riguarda l'albero.

Anche in questo caso, è accettabile un leggero gioco laterale (ma non più di un millimetro).

• 4. Il prossimo passo è rimuovere le ruote del compressore. Le pinze sono utili per fare questo lavoro. Durante lo smontaggio, tenere presente che l'albero del compressore ha nella maggior parte dei casi una filettatura sinistrorsa.

Un apposito estrattore è utile per smontare la girante del compressore.

• 5. Successivamente, gli inserti di tenuta vengono smontati (si trovano nelle scanalature del rotore), così come il cuscinetto reggispinta (è montato su tre bulloni, quindi non ci sono problemi con la rimozione).

• 6. Ora puoi rimuovere le fodere dalla parte finale: sono fissate usando un anello di sicurezza (a volte devi armeggiare durante lo smontaggio).

I cuscinetti a strisciamento (lato compressore) sono fissati con un anello di sicurezza.

7. Quando si eseguono lavori di smontaggio, è necessario (indipendentemente dal guasto) sciacquare e pulire accuratamente gli elementi principali: cartuccia, guarnizioni, anelli e altri componenti.

Una volta completato lo smontaggio, è possibile effettuare le riparazioni. Per fare ciò, dovrebbe essere a portata di mano uno speciale kit di riparazione, che contiene tutto il necessario: inserti, hardware, paraolio e anelli.

Controllare la qualità della fissazione dei liner nominali. Se sono allentati, devono essere scanalati e l'albero deve essere bilanciato.

In questo caso si consiglia di pulire bene le camicie e lubrificarle con olio motore.

Gli anelli di ritegno posti all'interno della turbina devono essere installati nella cartuccia. Allo stesso tempo, assicurati che siano al loro posto (in scanalature speciali).

Successivamente, puoi montare il rivestimento della turbina, dopo averlo precedentemente lubrificato con olio motore. Il rivestimento è fissato con un anello di ritegno.

Il prossimo passo è montare il rivestimento del compressore, dopo di che è possibile inserire un rivestimento ben lubrificato.

Quindi, metti un piatto su di esso e serralo bene con i bulloni (senza fanatismo).

Installare la piastra antisporco (fissata con un anello di sicurezza) e un anello raschiaolio.

Resta solo da riportare le lumache al loro posto. È tutto.

Questo articolo fornisce un algoritmo generale per lo smontaggio e il montaggio di una turbina. Naturalmente, a seconda del tipo di quest'ultimo, questo algoritmo verrà parzialmente modificato, ma il corso generale del lavoro sarà identico.

Bene, se viene rilevata una grave rottura, allora è meglio sostituire immediatamente la vecchia turbina con una nuova.

In assenza di gravi difetti, la riparazione della turbina non richiede più di qualche ora. Ma con l'aiuto di strumenti e materiali improvvisati preparati in anticipo, puoi effettuare una riparazione di altissima qualità e dal budget limitato.

L'installazione di un turbocompressore su un motore diesel migliora l'efficienza energetica, la coppia, la potenza e la risposta dell'acceleratore. Il funzionamento a lungo termine e la manutenzione non tempestiva portano a danni all'unità. Se hai abilità e strumenti da fabbro, puoi riparare il turbocompressore con le tue mani. Per fare ciò, è necessario studiare il suo dispositivo e familiarizzare con le istruzioni di riparazione.

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L'unità è composta da tre sezioni principali:

• caldo (turbina), funzionante con gas di scarico;
• sala compressori che fornisce aria compressa al collettore;
• cartuccia (unità cuscinetto) che trasmette la coppia dalla turbina alla girante del compressore.

Nella sezione della turbina o del compressore è presente un sistema di controllo che controlla il funzionamento della valvola di bypass. La girante del compressore è posta sull'albero, che è una continuazione della turbina. I cuscinetti sono lubrificati tramite canali d'olio.

Dato il dispositivo non troppo complicato e l'alto costo dell'unità, riparare una turbina con le tue mani su un motore diesel può farti risparmiare molto.

Questa necessità di riparazione è indicata dai seguenti segni:

• Aumento del consumo di olio che entra nei cilindri. Questo può essere accompagnato dalla comparsa di fumo blu dallo scarico.
• Perdita di potenza dovuta all'ingresso di aria attraverso le guarnizioni dei tubi.
• Modifica della composizione della miscela aria-carburante. Questo si traduce in un aumento del consumo di carburante e fumo nero dal tubo di scappamento.
• Aumento del rumore della turbina dovuto all'usura dei cuscinetti a cartuccia.

Se noti almeno uno dei segni, è tempo di controllare il funzionamento del compressore e riparare la turbina con le tue mani su un motore diesel.

La riparazione fai-da-te della turbina diesel richiede strumenti, parti e competenze avanzate di fabbro. In loro assenza, è più economico rivolgersi a professionisti. L'assemblaggio artigianale può portare all'ingresso di granelli di sabbia nell'unità. Di conseguenza, fallirà permanentemente. Se sei sicuro delle tue capacità, puoi metterti al lavoro.

Prima di riparare la turbina, dovresti preparare un kit di riparazione. Avrai bisogno dei seguenti dettagli:

Avrai anche bisogno del seguente set di strumenti:

• chiavi a bussola ea forchetta;
• cacciaviti;
• tronchesi con ganasce scorrevoli;
• editing riccio;
• estrattore;
• maglio.

Questo è sufficiente per ripristinare la turbina con le tue mani.

La riparazione fai-da-te di una turbina del motore diesel di un'autovettura o di un camion inizia con il suo smantellamento. Per fare ciò, è necessario eseguire le seguenti operazioni:

• svitare i bulloni o rimuovere i tappi che fissano gli alloggiamenti del compressore e della turbina;
• se il nodo si è attaccato, va "risvegliato" con cura picchiettando con un mazzuolo;
• rimuovere la lumaca.

Per prima cosa devi controllare i cuscinetti della cartuccia: il gioco longitudinale è inaccettabile, il gioco trasversale è solo molto piccolo. E

L'anello di tenuta del compressore viene rimosso utilizzando una pinza a ganasce scorrevoli. In questo caso, il retro dell'albero viene bloccato da una medicazione riccia.

Durante lo smontaggio, non dimenticare la filettatura sinistra sull'albero.