Im Detail: Heimwerkerreparatur von kugelgelagerten Turbinen von einem echten Meister für die Seite my.housecope.com.
Der Zweck dieses Artikels ist es, aktuelle oder zukünftige Besitzer mit der Kugellagertechnologie in Turboladern vertraut zu machen.
Buchse Turbine:
Wie bei klassischen Hülsenturbinen bekannt, ist eines der am stärksten belasteten Teile das Axiallager
Es handelt sich um eine Bronzeplatte, der Öl zur Schmierung zugeführt wird und Anschläge oder eine Spule, wie sie es nennen, die auf der Welle stehen und auf dieser Platte aufliegend die Welle von axialer Bewegung abhalten.
Dies ist notwendig, damit die Laufräder von Turbine und Verdichter nicht am Turbinengehäuse reiben und sich nicht verschleißen. Mit zunehmendem Ladedruck beginnt die Turbinenwelle einen axialen Druck zum Turbinenteil hin zu erfahren bzw. die Belastung des Lagerschildes steigt und die Anschläge, die irgendwann der Belastung nicht mehr standhalten und beginnen zu verschleißen.
Dadurch entsteht in der Turbine ein Axialspiel, das Verschleiß bedeutet. Mit der Zeit schreitet der Verschleiß fort und irgendwann berührt das Turbinenrad mit den Schaufeln das Gehäuse, so eine Turbine hat nur noch wenige Tage zu leben.
Jeglicher Verschleiß ist ungleichmäßig, die Welle ist unwuchtig, Vibrationen treten auf und die Turbine fällt buchstäblich auseinander.
Ein weiterer Nachteil der Nabenturbine ist die Reibung innerhalb der Turbinenkartusche, die zu einem späteren Hochdrehen und einer größeren Verzögerung führt.
Es ist üblich zu sagen, dass eine Turbine auf Buchsen weniger anspricht (langsamer hochfährt) als eine Kugelturbine. Ein weiterer Nachteil von Hülsenturboladern ist die wählerische Qualität und Reinheit des Öls, die Tendenz, das Öl auf der Welle zu verkoken.
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Ein weiterer gravierender Nachteil, über den wenig bekannt ist, ist die große Ölmenge, die erforderlich ist, um einen Ölkeil an Gleitlagern zu erzeugen. Große Ölmengen neigen dazu, nicht in den Abfluss oder Sumpf, sondern durch die Wellendichtungen in die Verdichter- oder Turbinensektion zum Auslass zu gelangen. Dies geschieht durch Verschleiß und Verkokung der O-Ringe auf der Turbinenwelle.
Fast jede Turbinenbuchse, die mir in die Hände gefallen ist, hatte Öllecks in Richtung des Kompressors und der Turbine.
Betrachten wir nun die Auslegung von Turbinen auf Basis der Kugellagertechnologie:
In den 90er Jahren des letzten Jahrhunderts entwickelte die Firma Garrett eine Alternative zu ihrer Turboladerserie - "T". Zu dieser Zeit waren die Turbinen- und Verdichterteile ziemlich veraltet und hatten ein altmodisches Design. Und auch der Hauptnachteil sind die großen Massen an rotierenden Teilen.
Es fiel die Entscheidung, eine Turbine auf einem Schrägwälzlager mit komplett neuen Turbinen- und Verdichterrädern komplett zu entwickeln.
Der Hauptteil eines solchen Turboladers ist das Lager:
Es ist so konstruiert, dass kein Axiallager mehr benötigt wird, dadurch die rotierenden Massen reduziert werden und je weniger Reibung, desto früher der Boost erreicht wird.
Das Lager selbst besteht aus Innen- und Außenkäfig des Käfigs und den Rotationskörpern der Kugeln selbst.
Wie Sie der Abbildung entnehmen können, handelt es sich nicht um ein einfaches Lager, sondern um ein Axiallager, d zum Lager durch spezielle Bohrungen
Für diesen Turbolader wurde ein speziell neues Verdichter- (Foto) und Turbinenrad mit offenerem Schaufelprofil entwickelt (GT-X-Serie, später GTX-R-Serie)
Dadurch begannen die Gase freier zu passieren, der Gegendruck sank und es war möglich, die Größe der Turbinensektion bei gleicher Leistung zu reduzieren.
All dies zusammen mit dem neu gestalteten Kompressor ermöglichte es, die Produktivität um 15 % zu steigern und die Reaktionszeit zu beschleunigen.
Es fühlt sich an wie eine Verringerung der Reaktionszeit auf das Gaspedal und eine Erhöhung des Drehmoments im Bereich niedriger Kurbelwellendrehzahlen. Viele Fahrer, die solche Fahrzeuge fahren, haben die hervorragende Gasannahme und die schnelle, fast augenblickliche Leistungssteigerung bewundert.
Ein weiteres Plus solcher Turbinen ist, dass das Öl durch eine spezielle Düse (Restriktor) mit ausgewähltem Querschnitt der Kartusche zugeführt wird, so dass das Öl genau so zugeführt wird, wie es zur Schmierung des Lagers benötigt wird.
Ich denke, es ist nicht der Rede wert, dass solche Turbinen praktisch kein Öl durchlassen.
Es war jedoch nicht ohne einen Wermutstropfen - das Lager weist eine Reihe von Konstruktionsfehlern auf. (Bewusst oder nicht - wir werden es weglassen, jetzt reden wir nicht darüber).
Die Lagerkäfige sind buchstäblich aus Kunststoff. Dem Autor sind Fälle bekannt, in denen sie mit einem Anstieg der EGT (Abgastemperatur) geschmolzen sind. Die Folgen sind traurig - die Kugeln ohne Abstützung beginnen aus den Laufbahnen zu fallen, die Welle fängt an zu baumeln und am Laufradgehäuse zu kleben, die Dichtungen verschleißen und die gesamte Turbine wird unbrauchbar.
Außerdem fallen Abscheider durch banale Knallgeräusche im Schalldämpfer beim Einfüllen von Kraftstoff und sogar einfach aus dem Alter heraus.
Im Allgemeinen erwies sich das Gerät als recht zuverlässig (hält hohen Drücken stand) und unzuverlässig (es besteht die Möglichkeit einer Beschädigung des Kunststoffabscheiders und eines Ausfalls der Turbine).
Zwar bekannte Konstruktionen von anderen Herstellern, bei denen es solche Nachteile nicht gibt. Die Clips sind aus Bronze und es gibt eine Distanzfeder, deren Zweck es ist, die Clips zu spreizen und dadurch das Spiel aus dieser Einheit zu nehmen. Eine solche Einheit ist an sich ziemlich zuverlässig, aber die Turbine, in der sie installiert ist, hat eine Reihe anderer Nachteile, die in einem separaten Artikel erörtert werden.
Die Autoren dieses Projekts haben umfangreiche Erfahrungen in der Auslegung und Erhöhung der Lebensdauer von Kugellagerturbinen gesammelt.
Für viele Autoliebhaber, die Kraft und Geschwindigkeit lieben, ist die Frage nach dem Kauf eines Autos mit Turbomotor sehr wichtig.
Die Aufgabe des Turboladers wiederum besteht darin, den Motorzylindern ein größeres Luftvolumen zuzuführen und damit deren Leistung zu steigern.
Der einzige Nachteil eines so nützlichen Elements ist der häufige Ausfall, daher sollte jeder Autofahrer in der Lage sein, zumindest minimale Reparaturen an der Turbine durchzuführen.
Strukturell ist ein Turbolader ein sehr einfacher Mechanismus, der aus mehreren Grundelementen besteht:
Allgemeiner Körper des Knotens und der Schnecke;
Gleitlager;
Axiallager;
Distanz- und Druckbuchsen.
Das Turbinengehäuse besteht aus einer Aluminiumlegierung und die Welle besteht aus Stahl.
Daher ist bei einem Ausfall dieser Elemente nur der Austausch die einzig richtige Lösung.
Die meisten Turbinenschäden lassen sich leicht diagnostizieren und reparieren. Gleichzeitig können Sie die Arbeit Fachleuten auf ihrem Gebiet anvertrauen oder Sie können alles selbst machen.
Im Prinzip ist das nichts Kompliziertes (wir werden im Artikel darauf eingehen, wie man eine Turbine demontiert und repariert).
Wie die Betriebspraxis zeigt, gibt es zwei Hauptgründe für Ausfälle - schlechte Qualität oder nicht rechtzeitige Wartung.
Kommt es jedoch planmäßig zu einer technischen Inspektion, dann funktioniert die Turbine lange und ohne besondere Beanstandungen von Autofahrern.
Heute gibt es also mehrere Hauptzeichen und Gründe für einen Turbinenausfall:
1. Das Auftreten von blauem Rauch aus dem Auspuff bei steigender Drehzahl und dessen Abwesenheit, wenn die Norm erreicht ist. Der Hauptgrund für eine solche Fehlfunktion ist das Eindringen von Öl in die Brennkammer aufgrund einer Undichtigkeit der Turbine.
2. Schwarzer Rauch aus dem Auspuffrohr - zeigt die Verbrennung des Kraftstoffgemisches im Ladeluftkühler oder in der Druckleitung an.Die wahrscheinliche Ursache ist eine Beschädigung oder ein Ausfall der TKR-Steuerung (Turbolader).
3. Weißer Rauch aus dem Auspuffrohr weist auf eine verstopfte Ablassleitung des Turbinenöls hin. In einer solchen Situation kann nur Reinigung sparen.
4. Übermäßiger Ölverbrauch bis zu einem Liter pro tausend Kilometer. In diesem Fall müssen Sie auf die Turbine und das Vorhandensein eines Lecks achten. Darüber hinaus ist es ratsam, die Verbindungsstellen der Rohre zu überprüfen.
5. Die Beschleunigungsdynamik wird "abgestumpft". Dies ist ein klares Symptom für einen Luftmangel im Motor. Grund ist eine Fehlfunktion oder ein Ausfall der TKR-Steuerung (Turbolader).
6. Das Auftreten einer Pfeife bei einem laufenden Motor. Die wahrscheinliche Ursache ist ein Luftleck zwischen Motor und Turbine.
7. Seltsame Schleifgeräusche während des Turbinenbetriebs weisen oft auf das Auftreten eines Risses oder einer Verformung im Gehäuse des Gerätes hin. In den meisten Fällen "lebt" TCR bei solchen Symptomen nicht lange und eine weitere Reparatur der Turbine kann wirkungslos sein.
8. Erhöhte Geräusche beim Betrieb der Turbine können zum Verstopfen der Ölleitung, zur Veränderung des Rotorspiels und zum Reiben des letzteren am Turboladergehäuse führen.
9. Eine Erhöhung der Abgastoxizität oder des Kraftstoffverbrauchs weist häufig auf Probleme bei der Luftversorgung des TCR (Turbolader) hin.
Um die Turbine mit eigenen Händen zu reparieren, muss sie demontiert werden.
Dies geschieht in der folgenden Reihenfolge:
1. Trennen Sie alle Rohrleitungen, die zur Turbine führen. In diesem Fall sollten Sie äußerst vorsichtig sein, um den Knoten selbst und die angrenzenden Geräte nicht zu beschädigen.
2. Entfernen Sie die Turbinen- und Verdichterspiralen. Letzteres lässt sich problemlos demontieren, jedoch ist die Turbinenspirale oft sehr fest angebracht.
Die Demontage kann hier auf zwei Arten erfolgen - nach der Hammermethode oder durch die Verwendung der Schneckenbefestigungsschrauben selbst (durch schrittweises Lösen von allen Seiten).
Bei der Durchführung von Arbeiten ist sehr darauf zu achten, dass das Turbinenrad nicht beschädigt wird.
3. Nach Abschluss der Demontage der Spiralen können Sie das Wellenspiel überprüfen. Fehlt letzteres, liegt das Problem nicht an der Welle.
Auch hier ist leichtes seitliches Spiel akzeptabel (aber nicht mehr als einen Millimeter).
4. Der nächste Schritt besteht darin, die Verdichterräder zu entfernen. Für diese Arbeit ist eine Zange praktisch. Bitte beachten Sie bei der Demontage, dass die Verdichterwelle in den meisten Fällen ein Linksgewinde hat.
Zur Demontage des Verdichterrades ist ein spezieller Abzieher sinnvoll.
5. Als nächstes werden die Dichteinsätze demontiert (sie befinden sich in den Nuten des Rotors) sowie das Drucklager (es ist auf drei Schrauben montiert, daher gibt es keine Probleme beim Entfernen).
6. Jetzt können Sie die Liner vom Endteil entfernen - sie sind mit einem Sicherungsring befestigt (manchmal muss man beim Demontieren basteln).
Die Gleitlager (Kompressorseite) sind mit einem Sicherungsring gesichert.
7. Bei der Durchführung von Demontagearbeiten ist es (unabhängig von der Störung) erforderlich, die Hauptelemente - Kartusche, Dichtungen, Ringe und andere Komponenten - zu spülen und zu reinigen.
Nach der Demontage können Reparaturen durchgeführt werden. Dazu sollte ein spezieller Reparatursatz zur Hand sein, der alles enthält, was Sie brauchen – Einsätze, Hardware, Simmerringe und Ringe.
Prüfen Sie die Qualität der Fixierung der Nennliner. Wenn sie locker sind, müssen sie genutet und die Welle ausgewuchtet werden.
In diesem Fall empfiehlt es sich, die Laufbuchsen gut zu reinigen und mit Motoröl zu schmieren.
Die in der Turbine befindlichen Sicherungsringe müssen in die Kartusche eingebaut werden. Stellen Sie gleichzeitig sicher, dass sie an ihrem Platz sind (in speziellen Rillen).
Danach können Sie die Turbinenlaufbuchse montieren, nachdem Sie sie zuvor mit Motoröl geschmiert haben. Der Liner wird mit einem Haltering fixiert.
Der nächste Schritt ist die Montage des Kompressorliners, danach kann ein gut geschmierter Liner eingesetzt werden.
Als nächstes eine Platte darauf legen und mit Schrauben gut festziehen (ohne Fanatismus).
Schmutzblech (mit Sicherungsring gesichert) und Ölabstreifring montieren.
Es bleibt nur, die Schnecken an ihren Platz zurückzubringen. Das ist alles.
Dieser Artikel enthält einen allgemeinen Algorithmus zum Zerlegen und Zusammenbauen einer Turbine. Natürlich wird dieser Algorithmus je nach Art des letzteren teilweise geändert, aber der allgemeine Arbeitsablauf ist identisch.
Nun, wenn eine ernsthafte Panne aufgedeckt wird, ist es besser, die alte Turbine sofort durch eine neue zu ersetzen.
Liegen keine gravierenden Mängel vor, dauert die Reparatur der Turbine nur wenige Stunden. Aber mit Hilfe von improvisierten Werkzeugen und im Voraus vorbereitetem Material können Sie eine sehr hochwertige und kostengünstige Reparatur durchführen.
Der Einbau eines Turboladers in einen Dieselmotor verbessert Energieeffizienz, Drehmoment, Leistung und Gasannahme. Langfristiger Betrieb und vorzeitige Wartung führen zu Schäden am Gerät. Wenn Sie über Schlosserkenntnisse und Werkzeuge verfügen, können Sie den Turbolader mit Ihren eigenen Händen reparieren. Dazu müssen Sie das Gerät studieren und sich mit den Reparaturanweisungen vertraut machen.
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Die Einheit besteht aus drei Hauptbereichen:
heiß (Turbine), mit Abgasen arbeitend;
Kompressorraum, der dem Verteiler Druckluft zuführt;
Patrone (Lagereinheit), die das Drehmoment von der Turbine auf das Verdichterrad überträgt.
Im Turbinen- oder Verdichterteil befindet sich ein Steuersystem, das den Betrieb des Bypassventils steuert. Das Verdichterrad wird auf die Welle aufgesetzt, die eine Fortsetzung der Turbine darstellt. Die Lager werden durch Ölkanäle geschmiert.
Angesichts des nicht allzu komplizierten Geräts und der hohen Kosten des Aggregats kann Ihnen die Reparatur einer Turbine mit eigenen Händen an einem Dieselmotor viel sparen.
Dieser Reparaturbedarf wird durch folgende Zeichen angezeigt:
Erhöhter Ölverbrauch, der in die Zylinder gelangt. Dies kann mit dem Auftreten von blauem Rauch aus dem Auspuff einhergehen.
Leistungsverlust durch Lufteintritt durch die Rohrdichtungen.
Änderung der Zusammensetzung des Kraftstoff-Luft-Gemisches. Dies führt zu einem erhöhten Kraftstoffverbrauch und schwarzem Rauch aus dem Endrohr.
Erhöhtes Turbinengeräusch durch Verschleiß der Patronenlager.
Wenn Sie mindestens eines der Anzeichen bemerken, ist es an der Zeit, den Betrieb des Kompressors zu überprüfen und die Turbine an einem Dieselmotor mit eigenen Händen zu reparieren.
Die Reparatur von Dieselturbinen zum Selbermachen erfordert Werkzeuge, Teile und fortgeschrittene Schlosserkenntnisse. In ihrer Abwesenheit ist es billiger, sich an Fachleute zu wenden. Bei handwerklicher Montage können Sandkörner in das Gerät eindringen. Infolgedessen wird es dauerhaft fehlschlagen. Wenn Sie von Ihren Fähigkeiten überzeugt sind, können Sie sich an die Arbeit machen.
Bevor Sie die Turbine reparieren, sollten Sie einen Reparatursatz vorbereiten. Sie benötigen folgende Angaben:
Sie benötigen außerdem die folgenden Werkzeuge:
Steck- und Maulschlüssel;
Schraubendreher;
Zangen mit Gleitbacken;
lockige Bearbeitung;
Abzieher;
Hammer.
Dies reicht aus, um die Turbine mit eigenen Händen wiederherzustellen.
Die Selbstreparatur einer Dieselturbine eines Pkw oder Lkw beginnt mit der Demontage. Dazu müssen Sie die folgenden Vorgänge ausführen:
Schrauben Sie die Schrauben ab oder entfernen Sie die Stopper, mit denen die Gehäuse der Verdichter- und Turbineneinheit befestigt sind;
wenn der Knoten festsitzt, muss er vorsichtig durch Klopfen mit einem Hammer "geweckt" werden;
die Schnecke entfernen.
Zuerst müssen Sie die Lager der Patrone überprüfen: Längsspiel ist nicht akzeptabel, Querspiel ist nur sehr gering. UND
Der Kompressor-Sicherungsring wird mit einer Gleitbackenzange entfernt. In diesem Fall wird die Rückseite der Welle durch lockiges Abrichten geklemmt.
Vergessen Sie bei der Demontage nicht das Linksgewinde an der Welle.
