Reparação faça você mesmo de turbinas de rolamento de esferas

O objetivo de escrever este artigo é familiarizar os proprietários, presentes ou futuros, com a tecnologia de rolamento de esferas (ballbearing) em turbocompressores.

Turbina de manga:

Como você sabe, nas turbinas com mangas clássicas, uma das partes mais carregadas é o mancal de encosto.

É uma placa de bronze à qual é fornecido óleo para lubrificação e batentes ou uma bobina, como eles chamam, que ficam no eixo e, apoiando-se nessa placa, impedem o movimento axial do eixo.

Isso é necessário para que os rotores da turbina e do compressor não rocem na carcaça da turbina e não se desgastem. Com o aumento do boost, o eixo da turbina começa a sofrer pressão axial em direção à parte da turbina, respectivamente, a carga na placa do mancal e os batentes aumentam, que em algum momento deixam de suportar a carga e começam a se desgastar.

Então a turbina tem folga axial, que é desgaste. Com o tempo, o desgaste progride e em algum momento o rotor da turbina toca as lâminas da carcaça, tal turbina tem apenas alguns dias de vida.

Qualquer desgaste é irregular, o eixo é desequilibrado, a vibração aparece e a turbina literalmente se desfaz.

Há outra desvantagem na turbina com bucha, que é o atrito dentro do cartucho da turbina, o que resulta em uma rotação posterior e mais atraso.

Costuma-se dizer que a turbina nas buchas é menos responsiva (gira mais lentamente) do que a esfera. Outra desvantagem dos turbocompressores de manga é a severidade quanto à qualidade e pureza do óleo, a tendência de coquear o óleo no eixo.

Vídeo (clique para reproduzir).

Outra séria desvantagem sobre a qual pouco se sabe é a grande quantidade de óleo necessária para criar uma cunha de óleo nos mancais de deslizamento. Uma grande quantidade de óleo tende a vazar não no dreno ou cárter do motor, mas através das vedações do eixo no compressor ou na parte da turbina para o escapamento. Isso acontece pelo desgaste e coqueificação dos anéis de vedação no eixo da turbina.

Quase todas as turbinas com mangas que caíram em minhas mãos tiveram vazamentos de óleo em direção ao compressor e à turbina.

Agora considere o projeto de turbinas na tecnologia de rolamentos de esferas:

Na década de 1990, Garrett desenvolveu uma alternativa à sua série "T" de turbocompressores. Naquela época, a ordem era ultrapassada, tendo um design antiquado das peças da turbina e do compressor. E também a principal desvantagem são as grandes massas de peças rotativas.

Decidiu-se desenvolver completamente uma turbina em um rolamento de contato angular, com rodas de turbina e compressor completamente novas.

A parte principal desse turbocompressor é um rolamento:

Ele é projetado de tal forma que não há mais a necessidade de um mancal de encosto e, portanto, as massas rotativas são reduzidas e quanto menor o atrito, mais cedo o impulso é alcançado.

O próprio rolamento consiste em pistas internas e externas do separador e nos corpos de rotação das próprias esferas.

Como pode ser visto na figura, o rolamento não é simples, mas sim de empuxo, ou seja, quando são aplicadas cargas axiais, a pista interna não permite que o eixo se desloque para o lado e toque na carcaça, também é fornecida graxa ao rolamento através de furos especiais

Um novo compressor (foto) e roda de turbina com um perfil de lâmina mais aberta foi desenvolvido especialmente para este turbocompressor (série GT X e, posteriormente, série GTX R)

Graças a isso, os gases começaram a fluir mais livremente, a contrapressão caiu e foi possível reduzir o tamanho da parte da turbina com a mesma potência.

Tudo isso, aliado a um compressor redesenhado, nos permitiu aumentar a produtividade em 15%, além de tornar a resposta mais rápida.

Isso é sentido como uma diminuição no tempo de reação ao pedal do acelerador e um aumento no torque na zona de baixas velocidades do virabrequim. Muitos motoristas que dirigem esses veículos admiram a excelente resposta do acelerador e o aumento rápido e quase instantâneo da potência.

Outra vantagem dessas turbinas é que o óleo é fornecido ao cartucho através de um jato especial (restritor) com uma seção selecionada, devido ao qual o óleo é fornecido exatamente na medida necessária para lubrificar o rolamento.

Acho que não vale a pena dizer que essas turbinas praticamente não deixam passar óleo.

No entanto, não foi sem uma mosca na pomada - o rolamento tem várias falhas de design. (Conscientemente ou não - vamos omitir isso, agora não se trata disso).

As gaiolas de rolamentos são literalmente feitas de plástico. O autor conhece casos em que fundiram com o aumento da EGT (temperatura de exaustão). As consequências são tristes - bolas sem suporte começam a cair dos trilhos, o eixo começa a sair, se agarrar à carcaça do impulsor, as vedações se desgastam e toda a turbina se torna inutilizável.

Além disso, os separadores se desfazem de pops banais no silenciador quando o combustível transborda e também simplesmente pela velhice.

Em geral, o conjunto se mostrou bastante confiável (suporta altos impulsos) e não confiável (há chance de danos ao separador de plástico e falha da turbina).

Embora sejam conhecidos projetos de outros fabricantes, onde não existem tais deficiências. Os clipes são feitos de bronze, e há uma mola espaçadora, cuja finalidade é estourar os clipes, escolhendo assim a folga desta unidade. Essa unidade é bastante confiável por si só, mas a turbina na qual está instalada tem várias outras desvantagens, que serão discutidas em um artigo separado.

Os autores deste projeto acumularam vasta experiência no estudo do projeto e aumento da vida útil de turbinas de rolamento de esferas.

Para muitos entusiastas de carros que amam potência e velocidade, a questão de comprar um carro com motor turbo é muito importante.

Por sua vez, a tarefa do turbocompressor é fornecer mais ar aos cilindros do motor e, como resultado, aumentar a potência deste último.

A única desvantagem de um elemento tão útil é a falha frequente, portanto, todo motorista deve poder fazer pelo menos reparos mínimos na turbina.

Estruturalmente, um turbocompressor é um mecanismo muito simples que consiste em vários elementos principais:

1. O corpo comum do nó e do caracol;
2. Rolamento liso;
3. rolamento de empuxo;
4. Manga de distância e impulso.

A carcaça da turbina é feita de liga de alumínio e o eixo é feito de aço.

Portanto, em caso de falha desses elementos, a única decisão acertada é apenas a substituição.

A maioria dos danos na turbina pode ser facilmente diagnosticada e reparada. Ao mesmo tempo, você pode confiar o trabalho a profissionais de sua área ou fazer tudo sozinho.

Em princípio, não há nada complicado nisso (consideraremos como desmontar e reparar uma turbina no artigo).

Como mostra a prática de operação, no total, existem duas causas principais de avarias - má qualidade ou manutenção intempestiva.

Se, de acordo com o plano, for realizada uma inspeção técnica, a turbina funcionará por muito tempo e sem reclamações dos motoristas.

Portanto, para hoje, existem vários sinais e motivos principais para a falha da turbina:

• 1. O aparecimento de fumaça azul do tubo de escape no momento do aumento da velocidade e sua ausência quando atinge a norma. A principal razão para tal mau funcionamento é o óleo que entra na câmara de combustão devido a um vazamento na turbina.

• 2. Fumaça preta do escapamento - indica a combustão da mistura de combustível no intercooler ou linha de injeção.A causa provável é dano ou avaria do sistema de controle TKR (turbocompressor).

• 3. Fumaça do tubo de escape de cor branca indica entupimento da linha de drenagem do óleo da turbina. Em tal situação, apenas a limpeza pode salvar.

• 4. Consumo excessivo de óleo até um litro por mil quilômetros. Nesse caso, você precisa prestar atenção à turbina e à presença de um vazamento. Além disso, é aconselhável inspecionar as juntas dos tubos.

• 5. Dinâmica de dispersão "embotada". Este é um sintoma claro de falta de ar no motor. O motivo é um mau funcionamento ou avaria do sistema de controle TKR (turbocompressor).
• 6. O aparecimento de um apito em um motor em funcionamento. A causa provável é um vazamento de ar entre o motor e a turbina.
• 7. Um chocalho estranho durante a operação da turbina geralmente indica uma rachadura ou deformação na carcaça do conjunto. Na maioria dos casos, com esses sintomas, o TCR não “vive” por muito tempo e o reparo adicional da turbina pode ser ineficaz.

• 8. O aumento do ruído no funcionamento da turbina pode causar o entupimento do oleoduto, alterando as folgas do rotor e tocando este último na carcaça do turbocompressor.
• 9. Um aumento na toxicidade do escapamento ou no consumo de combustível geralmente indica problemas com o suprimento de ar para o TKR (turbocompressor).

Para reparar a turbina com suas próprias mãos, ela deve ser desmontada.

Isso é feito na seguinte sequência:

• 1. Desconecte todas as tubulações que vão para a turbina. Nesse caso, você deve ter muito cuidado para não danificar o próprio nó e os dispositivos adjacentes a ele.

• 2. Remova as volutas da turbina e do compressor. Este último é desmontado sem problemas, mas a voluta da turbina geralmente é presa com muita força.

Aqui, a desmontagem pode ser feita de duas maneiras - usando um método de martelo ou usando os próprios parafusos de montagem em caracol (liberando-os gradualmente de todos os lados).

Ao realizar o trabalho, você deve ter muito cuidado para não danificar a roda da turbina.

• 3. Concluído o trabalho de desmontagem das volutas, pode-se verificar a folga do eixo. Se o último estiver faltando, o problema não está no eixo.

Novamente, uma pequena folga lateral é aceitável (mas não mais que um milímetro).

• 4. O próximo passo é remover as rodas do compressor. Alicates serão úteis para este trabalho. Ao desmontar, observe que o eixo do compressor na maioria dos casos tem uma rosca esquerda.

Para desmontar a roda do compressor, é útil um extrator especial.

• 5. Em seguida, são desmontados os insertos de vedação (estão localizados nos recessos do rotor), bem como o mancal de encosto (montado em três parafusos, para que não haja problemas na remoção).

• 6. Agora você pode remover os revestimentos da parte final - eles são presos com um anel de retenção (durante a desmontagem, às vezes você precisa mexer).

Os mancais lisos (lado do compressor) são fixados com um anel de retenção.

7. Ao realizar o trabalho de desmontagem, é necessário (independentemente da avaria) enxaguar e limpar completamente os elementos principais - o cartucho, vedações, anéis e outros componentes.

Uma vez concluída a desmontagem, os reparos podem ser feitos. Para isso, um kit de reparo especial deve estar à mão, onde há tudo o que você precisa - revestimentos, ferragens, vedações e anéis.

Verifique a qualidade de fixação dos insertos nominais. Se eles saírem, eles precisam ser usinados e o eixo balanceado.

Neste caso, é aconselhável limpar bem as camisas e lubrificá-las com óleo de motor.

Os anéis de retenção localizados dentro da turbina devem ser instalados no cartucho. Ao mesmo tempo, certifique-se de que eles estejam em seu lugar (em ranhuras especiais).

Depois disso, você pode montar o revestimento da turbina, depois de lubrificá-lo com óleo de motor. A pastilha é fixada com um anel de retenção.

O próximo passo é instalar o liner do compressor, após o qual uma bucha bem lubrificada pode ser inserida.

Em seguida, coloque uma placa de anel e aperte bem com parafusos (sem fanatismo).

Instale a placa de sujeira (fixada com um anel de retenção) e o anel raspador de óleo.

Resta apenas devolver o caracol ao seu lugar. Isso é tudo.

Este artigo indica o algoritmo geral para desmontagem e montagem de uma turbina. Obviamente, dependendo do tipo deste último, esse algoritmo será parcialmente alterado, mas o curso geral do trabalho será idêntico.

Bem, se uma avaria grave for detectada, é melhor substituir imediatamente a turbina antiga por uma nova.

Na ausência de defeitos graves, o reparo da turbina não leva mais do que algumas horas. Mas com a ajuda de ferramentas improvisadas e material preparado com antecedência, você pode fazer um reparo de alta qualidade e orçamento.

A instalação de um turbocompressor em um motor a diesel aumenta a eficiência energética, torque, potência e resposta do acelerador do motor. A operação a longo prazo e a manutenção intempestiva levam à falha da unidade. Se você tiver habilidades e ferramentas de serralheiro, poderá consertar o turbocompressor com suas próprias mãos. Para fazer isso, você precisa estudar seu dispositivo e ler as instruções de reparo.

Conteúdo do material [expandir]

A unidade é composta por três seções principais:

• quente (turbina), trabalhando com gases de exaustão;
• sala do compressor fornecendo ar comprimido ao coletor;
• cartucho (conjunto de rolamentos) que transmite torque da turbina para o impulsor do compressor.

Na parte da turbina ou compressor existe um sistema de controle que controla a ação da válvula de derivação. O impulsor do compressor é colocado no eixo, que é uma continuação da turbina. A lubrificação dos rolamentos é fornecida através de canais de óleo.

Dado o dispositivo não muito complicado e o alto custo da unidade, o reparo da turbina faça você mesmo em um motor a diesel permite economizar muito.

Os seguintes sinais indicam a necessidade de reparo:

• Aumento do consumo de óleo que entra nos cilindros. Isso pode ser acompanhado pelo aparecimento de fumaça azul do escapamento.
• Perda de potência devido à entrada de ar através das vedações do bocal.
• Alteração da composição da mistura ar-combustível. Isso é expresso no aumento do consumo de combustível e no aparecimento de fumaça preta do tubo de escape.
• Aumento do ruído da turbina devido a rolamentos de cartucho desgastados.

Se você notar pelo menos um dos sinais, é hora de verificar o funcionamento do supercharger e reparar você mesmo a turbina em um motor a diesel.

Reparar uma turbina de motor a diesel por conta própria requer ferramentas, peças de reposição e habilidades avançadas de serralheiro. Na sua ausência, é mais barato recorrer a profissionais. A montagem em condições artesanais pode levar à entrada de grãos de areia na unidade. Como resultado, ele acabará por falhar. Se você está confiante em suas habilidades, você pode começar a trabalhar.

Antes de reparar a turbina, você deve preparar um kit de reparo. Você precisará dos seguintes detalhes:

Você também precisará do seguinte conjunto de ferramentas:

• chaves de soquete e de ponta aberta;
• chaves de fenda;
• alicates com mordentes deslizantes;
• edição encaracolada;
• puxador;
• malho.

Isso é suficiente para restaurar a turbina com suas próprias mãos.

O reparo faça você mesmo de uma turbina de motor a diesel para um carro de passeio ou caminhão começa com a desmontagem. Para fazer isso, você precisa executar as seguintes operações:

• desaperte os parafusos ou remova os batentes que fixam as carcaças do conjunto compressor e turbina;
• se o nó estiver preso, deve ser cuidadosamente “despertado” batendo com um martelo;
• retire o caracol.

Primeiro você precisa verificar os rolamentos do cartucho: a folga longitudinal é inaceitável, a folga transversal é muito pequena. E

O anel de retenção do compressor é removido usando um alicate com mandíbulas deslizantes. O lado reverso do eixo é fixado com edição encaracolada.

Ao desmontar, não se esqueça da rosca esquerda no eixo.