Форд: ремонт турбины Мондео 4 (дизель)

Автомобиль Ford Mondeo четвертого поколения производился с 2007 по 2013 год. Оснащался Ford Mondeo IV бензиновыми и дизельными моторами. Один из наиболее распространенных и удачных двигателей стал дизель 2.0 TDCi.

Мотор оснащался турбонагнетателем, который оказался довольно удачным. Простота конструкции и неприхотливость к российскому качеству топлива позволили турбине этого двигателя длительное время работать без поломок.

Но, как и любой механизм автомобиля, турбокомпрессор со временем изнашивается и выходит из строя.

Конструкция и принцип работы

Турбина на рассматриваемом автомобиле устанавливается с тыльной стороны двигателя. Такое местоположение турбины обусловлено поперечным расположением двигателя. С фронтальной части находится впускной коллектор. С тыльной – выпускной.

Состоит турбина из следующих основных частей:

• турбинной корпусной детали (так называемой горячей улитки);
• компрессорной корпусной детали (холодной улитки);
• механизма изменяемой геометрии и его привода;
• картриджа;
• вакуумного актуатора.

Турбина входным окном горячей части присоединена к выпускному коллектору. Выходной канал горячей улитки подключен к системе выпуска. Входная магистраль компрессорной части соединена с патрубком подачи воздуха, забираемого из атмосферы и пропускаемого через воздушный фильтр. Выходной канал холодной улитки соединен со впускной магистралью.

Обе улитки соединены между собой через картридж. Крыльчатка турбинной части соединена через ротор с крыльчаткой компрессорной части. Вал ротора вращается на двух подшипниках скольжения в корпусе картриджа. К картриджу подведен патрубок подачи масла под давлением, запитанный от системы смазки двигателя. В картридже для предотвращения проникновения масла в рабочие полости турбины имеются маслоотражатели и уплотнители.

Частота вращения вала ротора регулируется механизмом изменяемой геометрии. Этот механизм представляет собой набор подвижных лопаток, которые ограничивают или усиливают поток выхлопных газов, попадающий на крыльчатку.

Управляется механизм изменяемой геометрии вакуумным актуатором. От актуатора к рычагу управления геометрией присоединяется шток. Приводится в действие актуатор от вакуумного насоса. Момент подачи вакуумного усилия контролируется клапаном, который, в свою очередь, получает команды от ЭБУ.

Для предохранения двигателя от нагнетания избыточного давления, в выпускном тракте имеется байпасный клапан. Если давление, создаваемое турбонагнетателем, превышает допустимое значение – клапан открывается и запускает часть воздуха снова в турбину. То есть турбонагнетатель не нагнетает давление, а гоняет воздух по кругу. Это предохраняет двигатель от перегрузок.

Ремонт турбины Форд Мондео 4: предпосылки

Турбонагнетатель работает в сложных условиях. Причины выхода из строя турбины можно условно разделить на естественные и не предусмотренные режимом эксплуатации. К естественным можно отнести следующие:

• высокая температура отработавших газов;
• повышенное давление;
• скорость вращения ротора, которая может превышать 100 тысяч оборотов в минуту.

Факторы, которые не предусмотрены расчетным режимом эксплуатации, гораздо сильнее влияют на работу турбонагнетателя. А некоторые из них могут в считанные секунды вывести турбину из строя. Рассмотрим эти факторы:

• масло плохого качества или уже отработавшее свой ресурс;
• проблемы в подаче смазки;
• топливо плохого качества, которое горит с образованием большого количества сажевых частиц;
• нарушение в системе подачи топлива или механизме газораспределения, ведущее к повышению температуры отработавших газов;
• забитый сажевый фильтр или катализатор, создающий избыточное давление или температуру в выпускной магистрали;
• проникновение моторного масла в рабочие камеры улиток через двигатель вместе с выхлопными газами или через картридж.

Все эти факторы, и не только они, могут явиться причиной следующих неисправностей турбонагнетателя:

• критическое засорение продуктами горения топлива и масла рабочих полостей и крыльчаток турбины;
• проблемы в работе механизма изменяемой геометрии;
• появление негерметичных участков в любом из рабочих контуров;
• сбои в работе механизма регулирования давления (проблемы с вакуумным актуатором, клапаном или насосом);
• обрыв крыльчаток или заклинивание вала ротора.

Есть несколько основных признаков выходящей из строя турбины:

• падение мощности двигателя или ее переменчивость;
• посторонние звуки при работе турбины, особенно заметные во время изменения режима работы двигателя;
• повышенный расход масла;
• частый запуск регенерации сажевого фильтра и обильный черный дым из выхлопной трубы;
• ошибка ЭБУ.

При появлении этих признаков необходимо пройти диагностику.

Ремонт турбин Форд Мондео: предварительная диагностика

Турбина в процессе своей работы испытывает большие температурные нагрузки. При этом ее крыльчатки имеет высокие скорости вращения. Поэтому турбонагнетатель изготавливается из дорогих жаропрочных материалов с повышенными точностями подгонки деталей. Это и обуславливает высокую стоимость турбонагнетателя.

Неисправность турбины легче и дешевле предупредить, чем потом производить ремонт. А в некоторых запущенных случаях восстановление невозможно или нецелесообразно.

Поэтому чем раньше будет произведена диагностика и выявление проблем в работе турбонагнетателя, тем больше вероятность, что ремонт пройдет успешно и обойдется недорого.

Первичная диагностика выполняется на запущенном двигателе. Прослушивается звук работающей турбины на разных режимах работы мотора. Производится наружный осмотр на наличие дефектов корпуса или подтеков масла. Проверяется работоспособности механизма изменяемой геометрии, а также исправность актуатора. Считываются ошибки с электронного блока управления двигателем. Снимается патрубок с компрессорной части турбины и осматривается его внутренняя поверхность на наличие масла.

Ремонт турбины Мондео 4 (дизель)

Если первичный осмотр показал, что имеются неисправности – выполняется демонтаж и ремонт турбонагнетателя.

Для демонтажа турбины выполняются следующие операции:

• снимается нижняя защита картера двигателя;
• ослабляются хомуты, отвинчивается болт дополнительной точки крепления, и отсоединяется патрубок подачи воздуха во впускную магистраль;
• откручивается поддерживающий кронштейн катализатора;
• ослабляется скоба подвеса центральной части глушителя;
• отпускается крепление к выпускному фланцу горячей части турбины и отсоединяется катализатор;
• отсоединяются трубки подвода и слива масла;
• откручивается крепление турбонагнетателя от блока двигателя и выпускного коллектора;
• снимается турбина.

После демонтажа производится разборка турбонагнетателя с осмотром состояния его внутренних частей.

Снимаются улитки. Осматриваются их рабочие поверхности на наличие повреждений. Выполняется очистка. Очищаются крыльчатки и проверяется их состояние. Если имеются повреждения крыльчаток – выполняется замена.

Производится проверка работы механизма изменяемой геометрии. Также выполняется профилактическая очистка.

Проверяются люфты вала ротора и состояние уплотнителей. При наличии повышенных люфтов или подтеков масла производится разборка картриджа.

После разборки картриджа выполняется его очистка. Осматривается состояние посадочных поверхностей под подшипники и вал ротора. Если повреждений нет – меняются подшипники и уплотнители, после чего производится центровка вала и сборка картриджа.

Проверяется работоспособность актуатора. Если имеются проблемы в его работе – он ремонтируется или заменяется новым.

Производится сборка и установка турбины на двигатель. Проверяется ее работоспособность на разных режимах нагрузки двигателя.

По окончании работ выдается гарантия.