Reparación de turbina de rodamiento de bolas de bricolaje

El propósito de este artículo es familiarizar a los propietarios actuales o futuros con la tecnología de rodamientos de bolas en los turbocompresores.

Turbina de buje:

Como se conoce en las turbinas de camisa clásicas, una de las partes más cargadas es el cojinete de empuje.

Es una placa de bronce a la que se suministra aceite para su lubricación y topes o una bobina, que como la llaman, que se colocan sobre el eje y descansando sobre esta placa impiden que el eje se mueva axialmente.

Esto es necesario para que los impulsores de la turbina y del compresor no rocen contra la carcasa de la turbina y no se desgasten. Con un aumento en el impulso, el eje de la turbina comienza a experimentar presión axial hacia la parte de la turbina, respectivamente, la carga en la placa de apoyo aumenta y los topes, que en algún momento dejan de soportar la carga y comienzan a desgastarse.

Esto le da a la turbina un juego axial, que es desgaste. Con el tiempo, el desgaste progresa y en algún momento el impulsor de la turbina toca la carcasa con las palas, una turbina de este tipo tiene solo unos pocos días de vida.

Cualquier desgaste es desigual, el eje está desequilibrado, aparecen vibraciones y la turbina literalmente se deshace.

Otra desventaja de la turbina de cubo es la fricción dentro del cartucho de la turbina, lo que conduce a un giro posterior y más retraso.

Se suele decir que una turbina sobre casquillos responde menos (gira más lentamente) que una turbina de bolas. Otra desventaja de los turbocompresores de camisa es la exigencia de la calidad y pureza del aceite, la tendencia a coquificar el aceite en el eje.

Video (haga clic para reproducir).

Otra seria desventaja de la que se sabe poco es la gran cantidad de aceite necesaria para crear una cuña de aceite en los cojinetes de deslizamiento. Grandes cantidades de aceite tienden a filtrarse no al drenaje o al cárter, sino a través de los sellos del eje hacia el compresor o la sección de la turbina hasta el escape. Esto ocurre por el desgaste y la coquización de las juntas tóricas del eje de la turbina.

Casi todas las turbinas de bujes que cayeron en mis manos tenían fugas de aceite hacia el compresor y la turbina.

Ahora consideremos el diseño de turbinas basadas en tecnología de rodamientos de bolas:

En los años 90 del siglo pasado, la compañía Garrett desarrolló una alternativa a su serie de turbocompresores: "T". En ese momento, las partes de la turbina y el compresor estaban bastante desactualizadas y tenían un diseño anticuado. Y también la principal desventaja son las grandes masas de piezas giratorias.

Se tomó la decisión de desarrollar completamente una turbina sobre un rodamiento de contacto angular con turbina y ruedas de compresor completamente nuevas.

La parte principal de un turbocompresor de este tipo es el rodamiento:

Está diseñado de tal manera que ya no hay necesidad de un cojinete de empuje y, por lo tanto, se reducen las masas giratorias y cuanto menor es la fricción, antes se alcanza el impulso.

El rodamiento en sí está formado por las jaulas interior y exterior de la jaula y los cuerpos de rotación de las propias bolas.

Como puede ver en la figura, el rodamiento no es simple, sino de empuje, es decir, cuando se aplican cargas axiales, la pista interna no permite que el eje se mueva hacia un lado y toque la carcasa, y se suministra grasa. al rodamiento a través de orificios especiales

Para este turbocompresor, se desarrolló un compresor (foto) y una rueda de turbina especialmente nuevos con un perfil de palas más abierto (serie GT X y más tarde serie GTX R)

Gracias a esto, los gases comenzaron a pasar con mayor libertad, la contrapresión disminuyó y fue posible reducir el tamaño de la sección de la turbina a la misma potencia.

Todo esto junto con el compresor rediseñado permitió incrementar la productividad en un 15%, así como hacer más rápida la respuesta.

Se siente como una disminución en el tiempo de respuesta al pedal del acelerador y un aumento en el torque en la zona de bajas velocidades del cigüeñal. Muchos conductores que conducen estos vehículos han admirado la excelente respuesta del acelerador y el rápido y casi instantáneo aumento de potencia.

Otra ventaja de estas turbinas es que el aceite se suministra al cartucho a través de una boquilla especial (restrictor) con una sección transversal seleccionada, de modo que el aceite se suministra exactamente como se necesita para lubricar el rodamiento.

Creo que no vale la pena hablar del hecho de que tales turbinas prácticamente no dejan pasar el aceite.

Sin embargo, no fue sin una mosca en el ungüento: el rodamiento tiene una serie de defectos de diseño. (Conscientemente o no, lo omitiremos, ahora no estamos hablando de eso).

Las jaulas de los cojinetes están literalmente hechas de plástico. El autor conoce casos en los que se derritieron con un aumento de EGT (temperatura de escape). Las consecuencias son tristes: las bolas sin soporte comienzan a caerse de las orugas, el eje comienza a colgar y a adherirse a la carcasa del impulsor, los sellos se desgastan y toda la turbina se vuelve inutilizable.

Además, los separadores se deshacen por los ruidos banales en el silenciador cuando se vierte combustible e incluso simplemente por la vejez.

En general, la unidad resultó ser bastante confiable (soporta altas presiones) y poco confiable (existe la posibilidad de dañar el separador de plástico y falla de la turbina).

Aunque se conocen diseños de otros fabricantes, donde no existen tales desventajas. Los clips están hechos de bronce y hay un resorte espaciador, cuyo propósito es expandir los clips, eligiendo así el juego de esta unidad. Dicha unidad es bastante confiable en sí misma, pero la turbina en la que está instalada tiene otras desventajas, que se discutirán en un artículo separado.

Los autores de este proyecto han acumulado una amplia experiencia en el estudio del diseño y el aumento de la vida útil de las turbinas con cojinetes de bolas.

Para muchos entusiastas de los automóviles que aman la potencia y la velocidad, la cuestión de comprar un automóvil con un motor turboalimentado es muy importante.

A su vez, la función del turbocompresor es suministrar un mayor volumen de aire a los cilindros del motor y, como consecuencia, aumentar la potencia de estos últimos.

El único inconveniente de un elemento tan útil es la falla frecuente, por lo que cada conductor debería poder hacer al menos reparaciones mínimas a la turbina.

Estructuralmente, un turbocompresor es un mecanismo muy simple que consta de varios elementos básicos:

1. Cuerpo general del nodo y caracol;
2. Cojinete liso;
3. Cojinete de empuje;
4. Casquillos distanciadores y de empuje.

La carcasa de la turbina está hecha de aleación de aluminio y el eje está hecho de acero.

Por tanto, en caso de avería de estos elementos, la única solución correcta es solo su sustitución.

La mayoría de los daños a las turbinas se pueden diagnosticar y reparar fácilmente. Al mismo tiempo, el trabajo puede confiarse a profesionales en su campo, o puede hacerlo todo usted mismo.

En principio, esto no tiene nada de complicado (consideraremos cómo desmontar y reparar una turbina en el artículo).

Como muestra la práctica operativa, hay dos razones principales para las averías: mala calidad o mantenimiento inoportuno.

Sin embargo, si se lleva a cabo una inspección técnica de acuerdo con el plan, la turbina funcionará durante mucho tiempo y sin quejas particulares de los conductores.

Entonces, hoy existen varios signos y razones principales para la falla de la turbina:

• 1. La aparición de humo azul por el tubo de escape en el momento de aumentar las revoluciones y su ausencia cuando se alcanza la norma. La razón principal de tal mal funcionamiento es la entrada de aceite en la cámara de combustión debido a una fuga en la turbina.

• 2. Humo negro del tubo de escape: indica la combustión de la mezcla de combustible en el intercooler o la línea de suministro.La causa probable es daño o avería del sistema de control del TKR (turbocompresor).

• 3. El humo blanco del tubo de escape indica una línea de drenaje de aceite de turbina obstruida. En tal situación, solo la limpieza puede salvar.

• 4. Consumo excesivo de aceite hasta un litro por mil kilómetros. En este caso, debe prestar atención a la turbina y la presencia de una fuga. Además, es recomendable inspeccionar las juntas de las tuberías.

• 5. La dinámica de la aceleración se "embota". Este es un síntoma claro de falta de aire en el motor. El motivo es un mal funcionamiento o avería del sistema de control del TKR (turbocompresor).
• 6. La aparición de un silbido en un motor en marcha. La causa probable es una fuga de aire entre el motor y la turbina.
• 7. Un ruido extraño de chirrido durante el funcionamiento de la turbina a menudo indica la aparición de una grieta o deformación en la carcasa de la unidad. En la mayoría de los casos, con tales síntomas, el TCR no "vive" durante mucho tiempo y la reparación adicional de la turbina puede resultar ineficaz.

• 8. El aumento del ruido en el funcionamiento de la turbina puede provocar la obstrucción de la línea de aceite, modificando las holguras del rotor y frotando este último contra la carcasa del turbocompresor.
• 9. Un aumento en la toxicidad de los gases de escape o el consumo de combustible a menudo indica problemas con el suministro de aire al TCR (turbocompresor).

Para reparar la turbina con sus propias manos, debe desmontarse.

Esto se hace en la siguiente secuencia:

• 1. Desconecte todas las tuberías que conducen a la turbina. En este caso, debe tener mucho cuidado de no dañar el nodo en sí y los dispositivos adyacentes a él.

• 2. Retire las volutas de la turbina y el compresor. Este último se puede desmontar sin problemas, pero la voluta de la turbina a menudo se fija con mucha fuerza.

Aquí, el desmantelamiento se puede realizar de dos maneras: mediante el método de mazo o utilizando los propios pernos de montaje del caracol (soltándolos gradualmente por todos los lados).

Al realizar un trabajo, debe tener mucho cuidado de no dañar la rueda de la turbina.

• 3. Una vez finalizado el trabajo de desmontaje de las volutas, puede comprobar si hay juego del eje. Si falta este último, entonces el problema no está en el eje.

Nuevamente, es aceptable un ligero juego lateral (pero no más de un milímetro).

• 4. El siguiente paso es quitar las ruedas del compresor. Los alicates son útiles para hacer este trabajo. Al desmontar, tenga en cuenta que el eje del compresor tiene una rosca a la izquierda en la mayoría de los casos.

Un extractor especial es útil para desmontar la rueda del compresor.

• 5. A continuación, se desmontan los insertos de sellado (están ubicados en las ranuras del rotor), así como el cojinete de empuje (está montado en tres pernos, por lo que no hay problemas de extracción).

• 6. Ahora puede quitar los revestimientos de la parte final; están sujetos con un anillo de retención (a veces hay que retocarlos al desmontarlos).

Los cojinetes lisos (lado del compresor) están asegurados con un circlip.

7. Al realizar trabajos de desmontaje, es necesario (independientemente de la avería) enjuagar y limpiar los elementos principales: cartucho, sellos, anillos y otros componentes.

Una vez que se completa el desmantelamiento, se pueden realizar las reparaciones. Para hacer esto, debe haber un kit de reparación especial a mano, que contiene todo lo que necesita: insertos, herrajes, sellos de aceite y anillos.

Compruebe la calidad de la fijación de los revestimientos nominales. Si están sueltos, es necesario ranurarlos y equilibrar el eje.

En este caso, es recomendable limpiar bien los revestimientos y lubricarlos con aceite de motor.

Los anillos de retención ubicados dentro de la turbina deben instalarse en el cartucho. Al mismo tiempo, asegúrese de que estén en su lugar (en ranuras especiales).

Después de eso, puede montar el revestimiento de la turbina, habiéndolo lubricado previamente con aceite de motor. El revestimiento se fija con un anillo de retención.

El siguiente paso es montar el revestimiento del compresor, después de lo cual se puede insertar un revestimiento bien lubricado.

A continuación, ponle una placa y apriétala bien con tornillos (sin fanatismo).

Instale la placa de suciedad (asegurada con un anillo de retención) y un anillo raspador de aceite.

Solo queda devolver los caracoles a su lugar. Eso es todo.

Este artículo proporciona un algoritmo general para desmontar y montar una turbina. Por supuesto, dependiendo del tipo de este último, este algoritmo se cambiará parcialmente, pero el curso general de trabajo será idéntico.

Bueno, si se revela una avería grave, es mejor reemplazar inmediatamente la turbina vieja por una nueva.

En ausencia de defectos graves, la reparación de la turbina no lleva más de unas pocas horas. Pero con la ayuda de herramientas improvisadas y material preparado de antemano, puede realizar una reparación presupuestaria y de muy alta calidad.

La instalación de un turbocompresor en un motor diesel mejora la eficiencia energética, el par, la potencia y la respuesta del acelerador. El funcionamiento prolongado y el mantenimiento inoportuno provocan daños en la unidad. Si tiene habilidades y herramientas de cerrajería, puede reparar el turbocompresor con sus propias manos. Para hacer esto, debe estudiar su dispositivo y familiarizarse con las instrucciones de reparación.

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La unidad consta de tres secciones principales:

• caliente (turbina), trabajando con gases de escape;
• sala de compresores que suministra aire comprimido al colector;
• cartucho (unidad de rodamiento) que transmite el par de la turbina al impulsor del compresor.

Hay un sistema de control en la sección de turbina o compresor que controla el funcionamiento de la válvula de derivación. El impulsor del compresor se coloca en el eje, que es una continuación de la turbina. Los cojinetes se lubrican a través de canales de aceite.

Dado el dispositivo no demasiado complicado y el alto costo de la unidad, reparar una turbina con sus propias manos en un motor diesel puede ahorrarle mucho.

Esta necesidad de reparación está indicada por los siguientes signos:

• Mayor consumo de aceite que ingresa a los cilindros. Esto puede ir acompañado de la aparición de humo azul en el escape.
• Pérdida de potencia debido a la entrada de aire a través de los sellos de la tubería.
• Cambio en la composición de la mezcla aire-combustible. Esto se traduce en un mayor consumo de combustible y humo negro del tubo de escape.
• Aumento del ruido de la turbina debido al desgaste de los cojinetes de los cartuchos.

Si nota al menos una de las señales, es hora de verificar el funcionamiento del sobrealimentador y reparar la turbina con sus propias manos en un motor diesel.

La reparación de turbinas diésel por su propia cuenta requiere herramientas, piezas y habilidades avanzadas de cerrajería. En su ausencia, es más barato recurrir a profesionales. El ensamblaje hecho a mano puede provocar la entrada de granos de arena en la unidad. Como resultado, fallará permanentemente. Si confía en sus habilidades, puede ponerse manos a la obra.

Antes de reparar la turbina, debe preparar un kit de reparación. Necesitará los siguientes detalles:

También necesitará el siguiente conjunto de herramientas:

• llaves de tubo y de boca;
• destornilladores
• tenazas con mordazas deslizantes;
• edición rizada;
• arrancador;
• mazo.

Esto es suficiente para restaurar la turbina con sus propias manos.

La reparación por su cuenta de una turbina de motor diesel de un automóvil o camión de pasajeros comienza con su desmantelamiento. Para hacer esto, necesita realizar las siguientes operaciones:

• desenroscar los tornillos o quitar los tapones que sujetan las carcasas del compresor y de la unidad de turbina;
• si el nudo se ha unido, debe "despertarse" con cuidado golpeando con un mazo;
• quitar el caracol.

Primero debe verificar los cojinetes del cartucho: el juego longitudinal es inaceptable, el juego transversal es muy pequeño. Y

El anillo de retención del compresor se quita con unos alicates de mandíbula deslizante. En este caso, el reverso del eje se sujeta con un vendaje rizado.

Al desmontar, no se olvide de la rosca izquierda del eje.