Réparation à faire soi-même de turbines à roulement à billes

Le but de la rédaction de cet article est de faire connaître aux propriétaires, actuels ou futurs, la technologie des roulements à billes (ballbearing) dans les turbocompresseurs.

Turbine à manches :

Comme vous le savez, dans les turbines à manchons classiques, l'une des pièces les plus chargées est le palier de butée.

C'est une plaque de bronze à laquelle l'huile de lubrification est fournie et des butées ou une bobine, comme ils l'appellent, qui se tiennent sur l'arbre et, appuyées sur cette plaque, empêchent l'arbre de se déplacer axialement.

Cela est nécessaire pour que les roues de la turbine et du compresseur ne frottent pas contre le carter de la turbine et ne s'usent pas. Avec une augmentation de la suralimentation, l'arbre de turbine commence à subir une pression axiale vers la partie turbine, respectivement, la charge sur la plaque d'appui et les butées augmentent, qui à un moment donné cessent de supporter la charge et commencent à s'user.

La turbine a donc un jeu axial, c'est de l'usure. Au fil du temps, l'usure progresse et à un moment donné l'impulseur de la turbine touche les aubes du carter, une telle turbine n'a plus que quelques jours à vivre.

Toute usure est inégale, l'arbre est déséquilibré, des vibrations apparaissent et la turbine s'effondre littéralement.

Il y a un autre inconvénient de la turbine à douille, qui est le frottement à l'intérieur de la cartouche de la turbine, ce qui entraîne une mise en rotation plus tardive et plus de retard.

Il est d'usage de dire que la turbine sur les douilles est moins réactive (tourne plus lentement) que celle à billes. Un autre inconvénient des turbocompresseurs à manchon est le caractère difficile de la qualité et de la pureté de l'huile, la tendance à cokéfier l'huile sur l'arbre.

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Un autre inconvénient sérieux et peu connu est la grande quantité d'huile nécessaire pour créer un coin d'huile sur les paliers lisses. Une grande quantité d'huile a tendance à fuir non pas dans le drain ou le carter du moteur, mais à travers les joints d'arbre dans le compresseur ou dans la partie turbine jusqu'à l'échappement. Cela se produit à cause de l'usure et de la cokéfaction des bagues d'étanchéité sur l'arbre de la turbine.

Presque toutes les turbines à manches qui sont tombées entre mes mains avaient des fuites d'huile vers le compresseur et la turbine.

Considérons maintenant la conception des turbines sur la technologie des roulements à billes :

Dans les années 1990, Garrett a développé une alternative à sa série "T" de turbocompresseurs. À ce moment-là, l'ordre est obsolète, ayant une conception à l'ancienne des pièces de la turbine et du compresseur. Et aussi le principal inconvénient est les grandes masses de pièces en rotation.

Il a été décidé de développer complètement une turbine sur un roulement à contact oblique, avec des roues de turbine et de compresseur entièrement nouvelles.

La partie principale d'un tel turbocompresseur est un roulement:

Il est conçu de manière à ce qu'il n'y ait plus besoin de palier de butée, et donc les masses en rotation sont réduites et moins il y a de frottement, plus le boost est atteint rapidement.

Le roulement lui-même est constitué des bagues intérieure et extérieure du séparateur et des corps de rotation des billes elles-mêmes.

Comme on peut le voir sur la figure, le roulement n'est pas simple, mais poussé, c'est-à-dire que lorsque des charges axiales sont appliquées, la bague intérieure ne permet pas à l'arbre de se déplacer sur le côté et de toucher le boîtier, de la graisse est également fournie au roulement à travers des trous spéciaux

Un nouveau compresseur (photo) et une roue de turbine avec un profil d'aube plus ouvert ont été spécialement développés pour ce turbocompresseur (série GT X, et plus tard série GTX R)

Grâce à cela, les gaz ont commencé à circuler plus librement, la contre-pression a chuté et il a été possible de réduire la taille de la partie turbine à la même puissance.

Tout cela, associé à un compresseur repensé, nous a permis d'augmenter la productivité de 15 %, ainsi que d'accélérer la réponse.

Cela se traduit par une diminution du temps de réaction à la pédale d'accélérateur et une augmentation du couple dans la zone des bas régimes du vilebrequin. De nombreux conducteurs qui conduisent de tels véhicules ont admiré l'excellente réponse de l'accélérateur et l'augmentation rapide et presque instantanée de la puissance.

Un autre avantage de ces turbines est que l'huile est fournie à la cartouche via un jet spécial (restricteur) avec une section sélectionnée, grâce à laquelle l'huile est fournie exactement comme nécessaire pour lubrifier le roulement.

Je pense que cela ne vaut pas la peine de dire que de telles turbines ne laissent pratiquement pas passer le pétrole.

Cependant, ce n'était pas sans une mouche dans la pommade - le roulement a un certain nombre de défauts de conception. (Consciemment ou non - nous allons omettre ceci, maintenant il ne s'agit pas de cela).

Les cages de roulement sont littéralement en plastique. L'auteur connaît des cas où ils ont fondu avec une augmentation de l'EGT (température d'échappement). Les conséquences sont tristes - les billes sans support commencent à tomber des pistes, l'arbre commence à pendre pour s'accrocher au carter de la roue, les joints sont usés et toute la turbine devient inutilisable.

De plus, les séparateurs se séparent des pops banals dans le silencieux lorsque le carburant déborde, et aussi simplement de la vieillesse.

En général, l'assemblage s'est avéré assez fiable (résiste à de fortes poussées) et peu fiable (il y a un risque d'endommagement du séparateur en plastique et de défaillance de la turbine).

Bien que les conceptions d'autres fabricants soient connues, il n'y a pas de telles lacunes. Les clips sont en bronze et il y a un ressort d'espacement dont le but est de faire éclater les clips, choisissant ainsi le jeu de cet appareil. Une telle unité est assez fiable en soi, mais la turbine dans laquelle elle est installée présente un certain nombre d'autres inconvénients, qui seront abordés dans un article séparé.

Les auteurs de ce projet ont accumulé une vaste expérience dans l'étude de la conception et l'augmentation de la durée de vie des turbines à roulement à billes.

Pour de nombreux passionnés de voitures qui aiment la puissance et la vitesse, la question de l'achat d'une voiture avec un moteur turbocompressé est très importante.

À son tour, la tâche du turbocompresseur est de fournir plus d'air aux cylindres du moteur et, par conséquent, d'augmenter la puissance de ces derniers.

Le seul inconvénient d'un élément aussi utile est une défaillance fréquente, de sorte que chaque automobiliste devrait pouvoir effectuer au moins des réparations minimales de la turbine.

Structurellement, un turbocompresseur est un mécanisme très simple composé de plusieurs éléments principaux :

1. Le corps commun du nœud et de l'escargot ;
2. Palier lisse;
3. palier de butée ;
4. Manchon d'écartement et de poussée.

Le carter de la turbine est en alliage d'aluminium et l'arbre est en acier.

Par conséquent, en cas de défaillance de ces éléments, la seule bonne décision est uniquement le remplacement.

La plupart des dommages causés aux turbines peuvent être facilement diagnostiqués et réparés. En même temps, vous pouvez confier le travail à des professionnels dans leur domaine ou tout faire vous-même.

En principe, cela n'a rien de compliqué (nous verrons comment démonter et réparer une turbine dans l'article).

Comme le montre la pratique de l'exploitation, il existe au total deux causes principales de pannes - une maintenance de mauvaise qualité ou intempestive.

Si, selon le plan, une inspection technique est effectuée, la turbine fonctionnera longtemps et sans aucune plainte des automobilistes.

Ainsi, pour aujourd'hui, il existe plusieurs principaux signes et raisons de l'échec de la turbine:

• 1. L'apparition de fumée bleue du tuyau d'échappement au moment de l'augmentation de la vitesse et son absence lorsqu'elle atteint la norme. La raison principale d'un tel dysfonctionnement est l'entrée d'huile dans la chambre de combustion en raison d'une fuite dans la turbine.

• 2. Fumée noire du tuyau d'échappement - indique la combustion du mélange de carburant dans le refroidisseur intermédiaire ou la conduite d'injection.La cause probable est un endommagement ou une panne du système de contrôle TKR (turbocompresseur).

• 3. La fumée du tuyau d'échappement de couleur blanche indique le colmatage de la conduite de vidange d'huile de la turbine. Dans une telle situation, seul le nettoyage peut sauver.

• 4. Consommation excessive d'huile jusqu'à un litre par mille kilomètres. Dans ce cas, vous devez faire attention à la turbine et à la présence d'une fuite. De plus, il est conseillé d'inspecter les joints des tuyaux.

• 5. Dynamique de dispersion "émoussée". Ceci est un symptôme clair d'un manque d'air dans le moteur. La raison en est un dysfonctionnement ou une panne du système de contrôle TKR (turbocompresseur).
• 6. L'apparition d'un sifflet sur un moteur en marche. La cause probable est une fuite d'air entre le moteur et la turbine.
• 7. Un cliquetis étrange pendant le fonctionnement de la turbine indique souvent une fissure ou une déformation dans le boîtier de l'ensemble. Dans la plupart des cas, avec de tels symptômes, le TCR ne «vit» pas longtemps et une réparation ultérieure de la turbine peut être inefficace.

• 8. L'augmentation du bruit dans le fonctionnement de la turbine peut provoquer le colmatage de l'oléoduc, modifier les écarts du rotor et toucher ce dernier sur le carter du turbocompresseur.
• 9. Une augmentation des émissions d'échappement ou de la consommation de carburant indique souvent des problèmes d'alimentation en air du TKR (turbocompresseur).

Pour réparer la turbine de vos propres mains, vous devez la démonter.

Cela se fait dans l'ordre suivant :

• 1. Déconnectez toutes les conduites qui vont à la turbine. Dans ce cas, vous devez être extrêmement prudent pour ne pas endommager le nœud lui-même et les périphériques qui lui sont adjacents.

• 2. Retirez les volutes de la turbine et du compresseur. Cette dernière se démonte sans problème, mais la volute de la turbine est souvent fixée de manière très serrée.

Ici, le démontage peut être effectué de deux manières - en utilisant une méthode de maillet ou en utilisant les boulons de montage d'escargot eux-mêmes (en les libérant progressivement de tous les côtés).

Lorsque vous effectuez des travaux, vous devez faire très attention à ne pas endommager la roue de turbine.

• 3. Une fois le travail de démontage des volutes terminé, vous pouvez vérifier le jeu de l'arbre. Si ce dernier est absent, le problème n'est pas dans l'arbre.

Là encore, un petit jeu latéral est acceptable (mais pas plus d'un millimètre).

• 4. L'étape suivante consiste à retirer les roues du compresseur. Les pinces seront utiles pour ce travail. Lors du démontage, veuillez noter que l'arbre du compresseur a dans la plupart des cas un filetage à gauche.

Pour démonter la roue du compresseur, un extracteur spécial est utile.

• 5. Ensuite, les inserts d'étanchéité sont démontés (ils sont situés dans les évidements du rotor), ainsi que le palier de butée (il est monté sur trois boulons, il n'y a donc aucun problème de retrait).

• 6. Vous pouvez maintenant retirer les chemises de la partie terminale - elles sont fixées avec un anneau de retenue (lors du démontage, il faut parfois bricoler).

Les paliers lisses (côté compresseur) sont fixés par un circlip.

7. Lors des travaux de démontage, il est nécessaire (quelle que soit la panne) de bien rincer et nettoyer les éléments principaux - la cartouche, les joints, les bagues et autres composants.

Une fois le démontage terminé, les réparations peuvent être effectuées. Pour cela, un kit de réparation spécial doit être à portée de main, où il y a tout ce dont vous avez besoin - revêtements, matériel, joints et bagues.

Vérifier la qualité de fixation des inserts nominaux. S'ils traînent, ils doivent être usinés et l'arbre équilibré.

Dans ce cas, il est conseillé de bien nettoyer les chemises et de lubrifier avec de l'huile moteur.

Les circlips situés à l'intérieur de la turbine doivent être installés dans la cartouche. En même temps, assurez-vous qu'ils sont à leur place (dans des rainures spéciales).

Après cela, vous pouvez monter la chemise de turbine après l'avoir préalablement lubrifiée avec de l'huile moteur. L'insert est fixé avec une bague de retenue.

L'étape suivante consiste à installer la chemise du compresseur, après quoi une douille bien lubrifiée peut être insérée.

Ensuite, placez une plaque annulaire dessus et serrez-la bien avec des boulons (sans fanatisme).

Installez la plaque anti-poussière (fixée avec un circlip) et l'anneau racleur d'huile.

Il ne reste plus qu'à remettre l'escargot à sa place. C'est tout.

Cet article indique l'algorithme général de démontage et de montage d'une turbine. Bien sûr, selon le type de ce dernier, cet algorithme sera partiellement modifié, mais le déroulement général du travail sera identique.

Eh bien, si une panne grave est détectée, il est préférable de remplacer immédiatement l'ancienne turbine par une nouvelle.

En l'absence de défauts graves, la réparation de la turbine ne prend pas plus de quelques heures. Mais avec l'aide d'outils improvisés et de matériel préparé à l'avance, vous pouvez effectuer une réparation de très haute qualité et économique.

L'installation d'un turbocompresseur sur un moteur diesel augmente l'efficacité énergétique, le couple, la puissance et la réponse de l'accélérateur du moteur. Un fonctionnement à long terme et une maintenance intempestive entraînent une panne de l'unité. Si vous avez des compétences et des outils de serrurier, vous pouvez réparer le turbocompresseur de vos propres mains. Pour ce faire, vous devez étudier son appareil et lire les instructions de réparation.

Contenu matériel [afficher]

L'unité se compose de trois sections principales :

• chaud (turbine), fonctionnant avec des gaz d'échappement;
• salle des compresseurs fournissant de l'air comprimé au collecteur ;
• cartouche (ensemble de roulement) qui transmet le couple de la turbine à la roue du compresseur.

Dans la partie turbine ou compresseur, il y a un système de contrôle qui contrôle l'action de la vanne de dérivation. La roue du compresseur est placée sur l'arbre, qui est une continuation de la turbine. La lubrification des roulements est assurée par des canaux d'huile.

Compte tenu de l'appareil pas trop compliqué et du coût élevé de l'unité, la réparation de turbine à faire soi-même sur un moteur diesel vous permet d'économiser beaucoup.

Les signes suivants indiquent la nécessité d'une réparation :

• Augmentation de la consommation d'huile qui entre dans les cylindres. Cela peut s'accompagner de l'apparition de fumée bleue à l'échappement.
• Perte de puissance due à l'entrée d'air par les joints de buse.
• Modification de la composition du mélange carburant-air. Cela se traduit par une augmentation de la consommation de carburant et l'apparition de fumée noire du tuyau d'échappement.
• Augmentation du bruit de la turbine en raison de roulements à cartouche usés.

Si vous remarquez au moins un des signes, il est temps de vérifier le fonctionnement du compresseur et de réparer vous-même la turbine sur un moteur diesel.

Réparer soi-même une turbine de moteur diesel nécessite des outils, des pièces de rechange et des compétences avancées en serrurerie. En leur absence, il est moins cher de se tourner vers des professionnels. Le montage dans des conditions artisanales peut entraîner la pénétration de grains de sable dans l'ensemble. En conséquence, il finira par échouer. Si vous avez confiance en vos capacités, vous pouvez vous mettre au travail.

Avant de réparer la turbine, vous devez préparer un kit de réparation. Vous aurez besoin des détails suivants :

Vous aurez également besoin de l'ensemble d'outils suivant :

• clés à douille et à fourche;
• tournevis;
• pinces à mâchoires coulissantes;
• montage bouclé;
• extracteur ;
• maillet.

Cela suffit pour restaurer la turbine de vos propres mains.

La réparation à faire soi-même d'une turbine de moteur diesel pour une voiture de tourisme ou un camion commence par son démontage. Pour ce faire, vous devez effectuer les opérations suivantes :

• dévisser les boulons ou retirer les bouchons qui fixent les carters de l'ensemble compresseur et turbine ;
• si le nœud s'est attaché, il faut le « réveiller » avec précaution en tapotant avec un maillet ;
• retirer l'escargot.

Vous devez d'abord vérifier les roulements à cartouche: le jeu longitudinal est inacceptable, le jeu transversal n'est que très faible. ET

Le circlip du compresseur se démonte à l'aide d'une pince à becs coulissants. Le verso de la tige est serré avec une retouche bouclée.

Lors du démontage, n'oubliez pas le filetage à gauche sur l'arbre.