Актуатор что это такое

Почему актуатор — мозг турбокомпрессора и как он работает

Турбомоторы сегодня становятся всё популярнее, а значит, самое время поговорить о том, как работает турбонаддув и что такое актуаторы турбин, которые по праву называют мозгом турбокомпрессора. И заодно разобраться, можно и нужно ли ремонтировать актуаторы.

Как придумали нагнетать воздух в ДВС

По мере прогресса двигателей внутреннего сгорания инженеры задались вопросом: как, не нарушая стехиометрическое соотношение топливовоздушной смеси, сжечь одномоментно больше топлива, чтобы увеличить тем самым крутящий момент двигателя без увеличения его рабочего объёма? И сформулировали ответ: нужно подать в цилиндры двигателя больше воздуха путём повышения его плотности.

Первоначально в автомобильных ДВС для этого использовали объёмные нагнетатели конструкции братьев Рутс. Принцип работы объемного нагнетателя, или компрессора, очень прост: приводящиеся от коленвала двигателя посредством ремня или зубчатой передачи роторы «зачерпывают» окружающий воздух и под избыточным давлением подают его в цилиндры мотора.

Главный недостаток такого нагнетателя — энергозатратный механический привод и как следствие — существенная потеря мощности двигателя и увеличение расхода топлива.

Альтернативу в 1911 году предложил швейцарец Альфред Бюхи, запатентовав конструкцию нагнетателя, приводимого в действие выхлопными газами двигателя, то есть не использующего механический привод. Согласно патенту, это устройство позволяло увеличить мощность двигателя на 120%. Так было положено начало эпохи турбокомпрессоров.

Впрочем, поначалу они применялись в основном на судах и самолётах, но не в легковых автомобилях, так как из-за массивности тогдашним турбинам на низких оборотах не хватало потока отработавших газов, чтобы раскрутить тяжелую крыльчатку до требуемой скорости. Помимо этого, возникала задержка в срабатывании турбины на переменных режимах работы двигателя (т. н. турболаг).

Постепенно эти проблемы решили. Первыми серийными автомобилями с турбомотором стали Oldsmobile Jetfire и Chevrolet Corvair Monza Spyder, выпущенные в 1962 году. В семидесятые, вслед за успехом наддува в Формуле 1, а также мировым нефтяным кризисом, последовал Porsche 911/930 с первой в мире турбиной типа Twin Scroll — с двумя радиальными каналами для поступающих к турбине выхлопных газов. Такое решение позволило снизить эффект турбоямы — отсутствия прилива тяги на низких оборотах.

В 1978 году появился первый легковой автомобиль с турбированным дизельным двигателем — Mercedes-Benz 300 SD. А в следующие десятилетия технология турбонаддува стала по-настоящему массовой, позволив создавать менее объемные, более мощные и одновременно более экономичные двигатели, выбрасывающие в атмосферу меньше вредных веществ. Системы турбонаддува эволюционировали, став надежнее и компактнее, был заметно уменьшен инерционный фактор.

В конструкции турбодизелей массовое распространение получили турбокомпрессоры с изменяемой геометрией проточной части турбины (иначе говоря, с регулируемым сопловым аппаратом, он же РСА), также известные как турбокомпрессоры с изменяемой геометрией, — о них ниже.

Как работает турбокомпрессор

Конструктивно турбокомпрессор состоит из турбины, лопатки которой раскручиваются потоком выхлопных газов, и размещенного с ней на едином валу центробежного компрессора, нагнетающего воздух в цилиндры. Поток воздуха всасывается в осевом направлении, разгоняется до огромной скорости, после чего через спиральную улитку диффузора вытесняется в радиальном направлении.

В системах наддува турбокомпрессорами с изменяемой геометрией предусмотрена возможность изменения величины сечения канала для отработавших газов, а также угла их входа на турбинное колесо. Это нужно, чтобы регулировать скорость вращения компрессора и защищать, прежде всего на высоких оборотах, как двигатель, так и сам турбокомпрессор от избыточной нагрузки.

Механизм РСА приводится в действие актуатором — пневматическим или сервоприводом — по командам блока управления двигателем, который следит, чтобы на всех режимах движения турбокомпрессор работал оптимально.

Таким образом, именно актуаторы — главные защитники турбины и двигателя.

Что такое актуатор и почему он — мозг турбины

Существует несколько основных типов актуаторов. Большинство современных относятся к числу электронно управляемых. Они не только работают как ограничители предельного давления, но могут гибко регулировать оптимальное давление в режимах частичной нагрузки. Для этого используются показания с различных датчиков, контролирующих работу двигателя. Электронные актуаторы также помогают реализовать кратковременный «передув», или «овербуст», в режиме интенсивного ускорения.

В конструкции современного актуатора есть сервопривод с редуктором и датчиком положения и так называемый программатор — «мозг» устройства. Такая сложная конструкция позволяет актуаторам молниеносно реагировать на команды ЭБУ двигателя, гибко регулируя работу турбокомпрессора, обеспечивая точное дозирование подаваемого в цилиндры двигателя воздуха и гарантируя соблюдение строгих экологических норм.

Чинить или заменять?

Повреждения механизма РСА, возникающие в ходе эксплуатации автомобиля, могут спровоцировать повреждение и самого актуатора. В числе таких причин — закисание рычага, коксование или иное повреждение соплового аппарата твердыми частицами. Это приводит к механическому повреждению редуктора сервопривода, в червячном механизме которого используются пластиковые шестерни. Подклинивание шестерней увеличивает потребляемый ток, в результате возможно повреждение электромотора и программатора. Подобные проблемы вызывают некорректную работу компонентов турбины и проявляются в виде ошибок, рывков при движении и перехода двигателя в аварийный режим.

Чаще всего при возникновении подобных проблем турбокомпрессор заменяется в сборе. А это недешевое удовольствие. К тому же автомобиль надолго «зависает» в сервисе, что накладно как для клиента, так и для СТО — ведь за это время можно было бы обслужить несколько других автомобилей.

Решение здесь — замена актуатора, что гораздо менее затратно для автовладельца, чем покупка нового турбокомпрессора в сборе. А с точки зрения СТО, замена актуатора даёт возможность увеличить количество обслуживаемых автомобилей в единицу времени.

Можно ли починить изношенный актуатор? В интернете вы найдете множество примеров ремонта, в том числе, и тут, на DRIVE2. За примерами далеко ходить не надо: драйвовчане мучались с актуаторами тут, тут, еще тут, вот тут, здесь и с более профессиональным подходом — тут. Умельцы вскрывают корпус, меняют шестеренки на неоригинальные, пропаивают дорожки… К сожалению, чаще всего при таком ремонте без внимания остаются прочие компоненты этого сложного электромеханического устройства — прокладочные кольца, детали червячной и цилиндрической передачи, игольчатые подшипники и их уплотнения, упорные шайбы, выходной кривошип и шатун и так далее. Повторная калибровка актуатора также может не соответствовать заводской спецификации, что вызовет повышенный расход топлива и увеличение вредных выбросов. Таким образом, любой подобный ремонт будет давать лишь кратковременный эффект, который рано или поздно приведет к замене турбокомпрессора в сборе.

Вот почему оптимальный путь — замена актуатора турбины на новый, причём, учитывая высокую сложность и важность устройства, от крупного и известного производителя.

Производить замену актуатора рекомендуется после диагностики самой турбины на предмет различных дефектов.

На что заменять?

Большое количество современных двигателей различных производителей уже на заводе комплектуется актуаторами Hella независимо от производителя самой турбины — а ими могут быть BorgWarner, Honeywell, MHI, IHI-CSI. Hella производит актуаторы различного типа уже с 1999 года и является лидирующим европейским поставщиком данной продукции. На настоящий момент выпущено свыше 10 миллионов актуаторов Hella. Теперь их можно купить у официальных дилеров Hella.

Среди распространенных в России серий турбомоторов, изначально комплектуемых актуаторами Hella, отметим следующие модификации:
— BMW: B47 TOP Long BG3.3 LP GTD2, N57 TüTL R2S, N47 TUE OL, B47OL D EU-VI, N47 D20 T1, N47 C16, N57 TU, N47C20 IHI;
— Nissan: X61B, YD25DDTi, X81C;
— Hyundai / KIA: R2.2L EU5, D4HB;
— Ford / PSA: Puma 2.2, LYNX C1;
— Audi: W36 EMC CyRc;
— MB: OM642.

То есть, если говорить о наиболее популярных моделях, это Peugeot Boxer, Citroёn Jumper, Ford Transit Custom, BMW 1, 3, 5 серии и X3, Nissan Navara (Frontier) и Pathfinder, Hyundai Santa Fe, Kia Sorento.

Для правильной идентификации актуатора с соответствующей вашему двигателю заводской калибровкой необходимо проверить маркировку (как показано у пользователя Yuriy39region ):

Надеемся, этот материал был для вас полезен. Наши технические специалисты с удовольствием ответят на все ваши вопросы в комментариях!

Актуатор турбины: как работает и для чего нужен

  • Как работает актуатор турбины дизельного двигателя?
  • Не работает актуатор турбины: признаки
  • Как проверить актуатор турбины?
  • Настройка актуатора турбины
  • Настройка штока
  • Замена актуатора: когда требуется?

Многие водители предпочитают тюнинговать двигатель турбокомпрессором. Это агрегат, правильное название которого — актуатор турбины. При корректной настройке устройство может серьезно увеличить мощностные характеристики мотора. Сейчас широкое распространение получили актуаторы высокого давления. В конструкции устройства есть клапан, который препятствует росту давления при работе двигателя на повышенных оборотах.

Как работает актуатор турбины дизельного двигателя?

На сленге автолюбителей этот узел имеет разные названия — например, вестгейт, вакуумный регулятор. Как и другие механические узлы, актуатор может сломаться, и тогда, чтобы продолжить эксплуатировать турбированный двигатель, его приходится менять. Но замена — это полбеды. Потом вестгейт придется регулировать, и это уже серьезная задача, правильно выполнить которую сможет только опытный водитель.

Регулятор ставят в выпускной коллектор машины. Принцип его действия простой. При увеличении скорости мотор начинает работать на повышенных оборотах. Давление отработанного газа растет. Появляется необходимость провести его мимо колеса турбины. Тогда и начинает действовать вестгейт — его клапан открывается и пропускает газы через себя.

Не работает актуатор турбины: признаки

Симптомов поломки турбокомпрессора несколько, но основной — синий выхлоп. Особенно ярко он выражается во время разгона, но когда работа силового агрегата стабилизируется, выхлоп приобретает обычный цвет. Дым синеет из-за сгорания масла, которое попало в мотор по причине его вытекания из турбокомпрессора.

Из выхлопной трубы может выходить и черный дым, что говорит о сгорании обогащенного топлива из-за утечки воздуха в интеркулере. Также выхлоп может быть черным из-за поломки управляющей системы турбокомпрессора.

Выход дыма белого цвета также говорит о неисправности турбокомпрессора. Выхлоп белеет из-за засора в сливе турбинного маслопровода. Другими явными признаками неисправности актуатора являются потеки масла на турбине и значительное увеличение его расхода. Это свидетельство засора в каналах подачи воздушной массы или маслопровода.

Читайте также  Что можно сделать из бензопилы

Если автомобиль стал разгоняться медленнее обычного, дело также может быть в турбокомпрессоре. Его неисправность может стать причиной недостаточного поступления воздушной массы в силовой агрегат. Нехватка воздуха приводит к серьезному падению мощности мотора.

Еще один признак поломок в турбине — сильный шум при работе двигателя. Его появление бывает вызвано протеканием воздуха между выходом компрессора и мотором. Вместе с шумом появляется неприятный скрежет при включенном турбокомпрессоре. Скрежет или шум могут быть следствием образования трещин, вмятин или других механических повреждений, которых касаются лопасти агрегата.

Если расход масла значительно увеличился, а выхлоп стал более токсичным, проверьте воздушный фильтр или подключенный к турбине воздушный канал. Может быть, проблема в том, что эти элементы засорились.

Последний признак нерабочего состояния вестгейта — самый распространённый. Это выход масла из компрессора. Причина неоригинальна — это все то же замусоривание кожуха оси турбогенератора. Также выход масла мог быть спровоцирован неисправностью смазочной системы или ее закоксовыванием.

Как проверить актуатор турбины?

Диагностика электронного турбокомпрессора начинается с проверки тестером. Актуатор можно тестировать на автомобиле, а можно предварительно демонтировать.
Проверке подлежат:

  • вакуумный клапан;
  • исполнительный механизм;
  • турбинный клапан.

Диагностику нужно периодически проводить, даже если вестгейт не дает повода. Когда происходит незначительная поломка турбины, это ведет к чрезмерному нагреву подшипников и, как следствие, к полной поломке агрегата.

Тестирование можно производить так — запускаем двигатель и газуем на месте. При этом нужно посматривать на шток вестгейта — в какой-то момент он начнет двигаться. Запомните, на каких оборотах мотора турбокомпрессор начал срабатывать — это будет ориентиром для проверки его исправности. Более точные показания можно получить на стенде.

Настройка актуатора турбины

Регулировка актуатора турбины должна производиться обязательно. Если этого не сделать, во время работы двигателя вся система будет дрожать. Если же настройку произвести некорректно, наддув будет недостаточным. Однако неполный наддув может проявиться, если впуск системы потерял герметичность.

Приступаем к настройке. Сделать её можно по-разному:

  1. Увеличить давление при помощи замены старой пружины на более упругую. Если, наоборот, надо снизить нажим, можно установить пружину из мягкой стали. Для удлинения тяги перепускного клапана нужно ослабить конец актуатора, для уменьшения, наоборот — затянуть. Если тяга будет сокращена, заслонку получится прижать плотнее. Тогда для ее открытия придется прикладывать значительное усилие, а значит, крыльчатка будет раскручиваться быстрее.
  2. Повысить наддув можно установкой буст-контроллера. Этот механизм способен изменять давление. Чтобы он снижал давление на вестгейт, его нужно устанавливать перед ним. Буст-контроллер берет часть нагрузки на себя, так как выпускает часть воздуха.

Настройка штока

Чтобы убрать передув, нужно укоротить шток, закручивая регулировочную гайку (то есть крутя ее по часовой). Тогда лопатки геометрии будут открываться не слишком сильно. Если нужно исправить недодув, действовать нужно наоборот — откручивать регулировочную гайку.

Замена актуатора: когда требуется?

Иногда турбина выходит из строя сразу, но обычно это происходит постепенно. Чтобы определить поломку на ранней стадии, нужно присмотреться к работе машины. Если все усилия по ремонту этого устройства не дали результатов, придется купить новый актуатор.

Раньше замена производилась в сборе с турбиной, теперь актуатор можно заменить отдельно. Некоторые мастера вообще рекомендуют не пытаться ремонтировать это устройство, а сразу его менять — если, конечно, дело не в закисшем соединении. Узел обязательно придется заменить, если шарнир тяги на регуляторе износился. Работа эта не такая уж и сложная. После замены девайса понадобится время на его адаптацию.

К преждевременному выходу из строя актуатора приводят агрессивный стиль езды, применение некачественного топлива и моторного масла. Чтобы агрегат прослужил дольше, допускать подобного не стоит — лучше использовать только сертифицированные техжидкости.

Актуатор — что это такое?

В повседневной жизни достаточно много терминов так и остаются для нас неразгаданными. Узкоспециализированные, они нам просто нигде не пригодятся. Однако бывают случаи, когда новое слово в обязательном порядке необходимо понять.

Простой пример: в автосервисе вам сообщили, что необходимо заменить актуатор сцепления. Данный термин в автомобильной сфере имеет свои толкования, которые отличаются от трактовки других областей техники. В данной статье будут последовательно разбираться определение «актуатор», его разновидности в сфере, касающейся автомобилей, а также особенности и применяемость.

Определение понятия

Итак, актуатор — что это такое? Само слово очень созвучно с другим похожим — «активатор». Понятие обоих почти одинаковое. Актуатор представляет собой техническое устройство или спусковой механизм, передающий усилие от управляющего на управляемый объект. Само воздействие может быть разнообразным: от линейного до вращающего. При этом в зависимости от того, как прилагается усилие, определяется разнообразие приборов.

В автомобильной конкретике актуатор может быть представлен приводом центрального замка. Усилие от управляющего контура здесь передаётся в линейное перемещение путём червячной передачи. Но самый простейший автомобильный актуатор — это механический домкрат. Здесь управляющим узлом выступает человек. А актуатор передает вращательное воздействие в вертикальное перемещение площадки домкрата. Имеется в виду простейший механический прибор, сделанный в виде трапеции.

Разнообразие актуаторов

Под загадочным понятием «актуатор» скрывается множество уже известных устройств. Если не брать в расчёт домкрат, то начать можно с центрального замка — линейного устройства. Также среди известных — актуатор турбины. Это вакуумный регулятор, который защищает ее от нагрузок при высоких оборотах. Есть и актуатор сцепления на роботизированных коробках-автоматах.

Если взять область строительной электромеханики, то самым распространенным будет привод открывания-закрывания калиток и ворот. Он так и называется — актуатор двери. С помощью такого устройства приводятся в движение автоматические ворота гаражей и ворота при въездах на территорию.

Спутниковые тарелки, так популярные среди населения, также приводятся в действие актуаторами. Это бывает необходимо, когда есть несколько положений для приёма информации. Чтобы не устанавливать несколько антенн, обходятся одной. Ее актуатор поворачивает на необходимый угол. Рассмотрим автомобильные варианты более подробно.

Актуатор турбины

Известно, что существует два вида систем с турбокомпрессором: низкого и высокого давления. Так вот, актуатор используется только для второй разновидности турбин. В противном случае он просто не нужен. Его основная функция в данном случае — защитная. Актуатор турбины управляет специальным клапаном, который открывает или закрывает путь к выхлопным газам. В закрытом состоянии они раскручивают крыльчатку, что постепенно повышает давление. В заданный момент времени актуатор открывает клапан. Затем выводит выхлопные газы в выпускной коллектор автомобиля, что сразу понижает допустимое давление. Если этого не делать, всю систему можно просто вывести из строя.

Актуатор турбины работает по принципу насоса. Он преобразует давление в линейное перемещение штока. Рядом с ним есть пружинка и диафрагма в металлическом корпусе, к которому крепится шланг регулировки. В случае выхода актуатора из строя он подлежит замене и настройке.

Тонкости настройки актуатора турбины

Почему необходима настройка актуатора? Дело в том, что родной прибор изначально настраивается под конкретную турбину ещё на заводе. В случае же замены нужно настроить новый актуатор. Также регулировка требуется в случае неполадок в турбине. Существует несколько способов настройки:

  1. Изменение жесткости пружины.
  2. Ослабление или затяжка самого актуатора по резьбе.
  3. Установка специального управляемого компьютером контроллера.

Самый простой вариант — ослабить крепление. Регулируется это дело витками резьбы. Чем больше происходит ослабление, тем мягче и быстрее будет открываться клапан. Если же актуатор, наоборот, затянуть, его включение будет жестким. Открываться он будет подольше.

В случае регулировки устройства жесткостью пружины, в актуаторе просто меняется пружинка на подходящую к конкретному случаю по жесткости. Сложность здесь только в самом подборе, а замена труда не составляет. Установка контроллера перед актуатором — самый дорогой вариант, но и самый перспективный. Ведь в этом случае становится возможным тонкая настройка и управление клапаном по условиям, запрограммированным в этом контроллере.

Линейный актуатор

Это понятие подразумевает целую группу устройств, преобразующих энергию управления в линейное перемещение. Чаще всего речь идёт о трансформации электрической энергии в механическую. По-другому линейный актуатор можно назвать линейным приводом. Широко применяется в системе центрального замка автомобиля. Чаще всего представляет собой корпус из пластика с выдвижным штоком. Питание и управление поступает через провода или разъёмы. Есть варианты как на 12V, так и на 24V в зависимости от применения на легковом или грузовом автомобиле.

Каждое линейное исполнительное устройство также является редуктором. Ведь первоначальная энергия, прикладываемая к актуатору, на порядок выше выходного воздействия. Передаваемое усилие также может быть разнонаправленным. То есть по отношению к валу электромотора движение штока возможно как перпендикулярно, так и параллельно.

В зависимости от назначения линейный актуатор может изготавливаться для жестких климатических и агрессивных условий. То есть при желании он работает и при отрицательных температурах, и с защитой от агрессивных сред. Благодаря простоте исполнения, линейные приводы практически не требуют обслуживания и ремонта.

Актуаторы линейного перемещения: делаем своими руками

Не будем рассматривать причины желания изготовить линейный актуатор своими руками. Просто расскажем, как это делать. Самый простой способ получить, допустим, актуатор двери заключается в использовании электродвигателя. Сейчас они достаточно популярны и доступны по цене. Их стоимость может колебаться от 50 до 200 рублей в зависимости от параметров.

Последовательность работ по изготовлению может быть следующая:

  • На ось электродвигателя прикрепляется резьбовая шпилька.
  • На нее надевается гайка с закрепленным к ней штоком. При вращении двигателя гайка движется по шпильке. Вместе с ней перемещается шток.
  • Подбирается шаг резьбы. Благодаря этому можно регулировать скорость перемещения штока.
Читайте также  Сколько учиться на стропальщика

Ещё проще получить линейный привод, если добыть зубчатую рейку. Скорость передачи усилия при этом будет самая быстрая. Но есть один минус. Так, усилие передачи, наоборот, останется на самом низком показателе. Максимально энергию передают шпильки М20 и большего диаметра. Вот наш самодельный линейный актуатор и готов. По такому принципу работают замки дверей в большинстве автомобилей.

Сцепления актуатор

Сцепления актуатор — что это за штука? Зачем она нужна? По-простому, это исполнительное устройство для включения и выключения сцепления. Также сюда следует отнести актуаторы для переключения передач. Применяются такие устройства в роботизированных коробках немецких и японских иномарок. Особенно печально известен сделанный в Стране восходящего солнца актуатор. «Тойота-Королла», обладающая коробкой-роботом, не сразу добилась хорошей работы. Поломки начинались, когда машина не проезжала даже 60 000 км.

Проблема решилась не только доработкой актуатора, но и изменением программного обеспечения блока управления. Ведь именно от ЭБУ зависит, в какой момент времени стоит стыковать коробку с двигателем. А актуатор служит простым исполнительным элементом. Он может быть либо электрическим, что характерно для японских и корейских производителей, либо гидравлическим. Последние часто применяются в коробках WV и Audi. Фирменный актуатор «Тойота» при наличии исправного ЭБУ двигателя значительно облегчает жизнь.

Что касается актуаторов переключения передач, то работают они следующим образом. Шток устройства воздействует на конкретный в данный момент времени синхронизатор по команде от головного компьютера. Физически актуатор очень похож на обычный цилиндр сцепления.

Особенности актуаторов коробки передач

Как определить, что с актуатором в автоматической коробке передач автомобиля что-то не так? Это будет понятно по рывкам в момент переключения. Необходимо вовремя разобраться в проблеме, посмотрев на актуатор. Что это с ним происходит? Если вы увидите серьезную неисправность, возможно, придётся потом менять и другие детали сцепления.

Для подбора деталей роботизированной коробки в обязательном порядке необходим Vin автомобиля. Особенно это важно, если у вас имеется японский актуатор («Королла» до сих пор с трепетом относится к деталям для своих коробок-роботов). При замене деталей таких агрегатов лучше всего обращаться только к специалистам хорошего уровня. В дилерских центрах продажи и обслуживания автомобилей есть как грамотные мастера, так и необходимое оборудование.

Производители актуаторов

Большое количество сфер применения напрямую сказывается на выборе производителя. Для автомобильных актуаторов турбин и сцепления следует обращать внимание на оригинальные детали либо рекомендуемые производителем. Но это еще не все. Если у вас автомобиль Toyota Corolla, прибор необходимо искать такой же. Актуатор турбины Kia Sorento будет марки Kia. И это касается всех других марок. Экономия в таких деталях чревата дальнейшим вкладыванием в ремонт, но уже более дорогих запчастей.

Что касается линейных актуаторов, то здесь настолько большой выбор, что нет смысла рекомендовать какого-либо конкретного производителя. Главное, на что следует обратить внимание при выборе, это положительные отзывы реальных покупателей и проверенных продавцов. Стоит помнить, что актуатор, цена которого будет отличаться в большую сторону, не всегда более качественный. Кстати, средняя стоимость прибора колеблется в районе 2-3 тысяч рублей. Можно найти очень дешевый актуатор за 500 руб., а можно приобрести дорогой, который стоит 10 тыс. руб.

Применение актуаторов

Наибольшее распространение актуаторы получили в сфере автомобилей и обустройстве объектов как промышленного, так и жилого направления. В транспорте применение приборов начинается от простых приводов закрытия дверей и багажников (также не забываем про домкраты), заканчивается сложными системами турбоагрегатов и роботизированными коробками передач. При всем этом актуатор — достаточно надёжное устройство из-за простоты изготовления именно исполнительных деталей.

В сферах быта работу актуаторов легче всего увидеть на автоматических дверях и ставнях. Для приема спутниковых передач также удобнее использовать управляемый прибор и одну тарелку, чем несколько одновременно.

Заключение

Итак, выше было детально описано, чем является актуатор: что это такое, мы поняли. Кроме того, были проанализированы определения понятия и сферы применения устройств разных типов. Особое внимание уделялось автомобильным моментам. Как оказалось, актуаторы достаточно широко распространены. Они незаметно помогают как в быту, так и в промышленности. Удобные, понятные по структуре изделия широко используются совместно с системами управления.

Актуатор турбины: проверка, ремонт, чистка

Ухудшение разгона, свист турбины, дребезжащие звуки при глушении мотора — эти и другие признаки могут появиться, если актуатор неправильно настроен или вышел из строя. Длительная езда со сломанным клапаном управления приводит к серьезным поломкам системы наддува. Поэтому обслуживать узел нужно своевременно. В статье расскажем, как проверить актуатор турбины без обращения в автосервис.

Что такое актуатор турбины

Именно актуатор защищает силовой агрегат и всю систему наддува от возможных перегрузок, а также поломок. Этот узел необходим для сброса избыточного давления, возникающего внутри ТКР, когда турбомотор набирает высокие и максимальные обороты.

Монтируется актуатор до улитки — в выпускной коллектор. Срабатывает механизм только, когда давление выхлопа слишком возрастает. Открываясь актуатор перенаправляет часть отработанных газов в обход крыльчатки улитки. Это позволяет снизить интенсивность чрезмерно раскрутившейся турбины.

Часто автолюбители атуктуатор называют вакуум-регулятором, вестгейтом, а также электронным клапаном управления. Независимо от конструкции и названия, узел требует периодической проверки, поскольку чрезмерное давление газов провоцирует помпаж нагнетателя и попадание в «турбоямы». В итоге детали ТКР, а также двигателя быстрее изнашиваются. Да и ездить в условиях аварийного роста давления очень опасно.

В общем, периодическая проверка и своевременное обслуживание актуатора уберегут от дорогостоящего ремонта системы турбонаддува. Выполнить проверку узла и его обслуживание можно самостоятельно. Однако сначала следует разобраться, какой тип клапана установлен на вашей улитке.

Типы актуаторов

Различают вакуумные актуаторы и электронные типы устройств. Второй вариант называют еще электронным клапаном, ЭБУ и т. п. В структуре электронного актуатора турбины есть свой блок управления, а также электромотор. Мотор двигает шток, открывающий клапан овербуста.

Вакуумный актуатор дополнительно управляет изменяемой геометрией. Он открывает и, когда необходимо, закрывает клапан вестгейта. Агрегат срабатывает, если давление газов становится избыточным.

Существуют также гибридные актуаторы турбины. На управляющем входе они дополнительно имеют воздушный редуктор.

Из чего состоит клапан управления

Конструкция клапанов управления ТКР может немного отличаться, зависит от вида устройства.

  • корпус;
  • рычаг;
  • управляющий порт;
  • диафрагма;
  • пружина.

Корпусная деталь актуатора разделена мембраной на камеру, из которой выдвигается подпружиненный шток механизма, а также камеру, впускающую воздух.

Как работает актуатор турбины

Сам принцип функционирования агрегата прост. Когда машина набирает разгон, турбомотор работает на высоких оборотах. Увеличивается количество выхлопов, попадающих в горячую улитку. Собравшиеся газы начинают сильнее раскручивать крыльчатку вместе с валом. Внутри впускного коллектора формируется давление. Оно способствует запуску воздушного потока в камеру сгорания ДВС.

Далее скорость оборотов турбинного колеса еще больше возрастает, выхлопа становится слишком много. Актуатор открывает заслонку обходного клапана, чтобы вывести лишние отработанные газы.

Вакуумный тип регулятора срабатывает, когда на мембрану начинает воздействовать избыточное давление. Пружина внутри корпуса актуатора сжимается, что приводит в движение подпружиненный шток и открывает перепускной канал.

В электронных модификациях специальные датчики собирают информацию о расходе воздуха, детонации, давлении в выпускном коллекторе. Собранные данные отправляются в ЭБУ, откуда актуатор и получает команду открыть электромагнитную заслонку. Закрывается клапан только, когда раскрутился воздушный насос.

Как проверить актуатор турбины

Работоспособность актуатора турбины можно проверить несколькими способами: без демонтажа и со снятием узла. Лучше механизм демонтировать, так удобнее обследовать деталь на наличие ржавчины.

Во время проверки следует тщательно осмотреть корпус клапана управления турбиной. Вмятины и другие повреждения могут повлиять на ход штока. Если шток не будет доходить до верхнего положения, мощность турбины упадет.

Когда актуатор снят, в первую очередь вы должны проверить основание штока. Коррозии там быть не должно. Если она есть, значит и внутри деталь будет ржавой. Без чистки шток может заклинить.

Для проверки мембраны актуатор приходиться демонтировать. В вакуумном клапане шток заходит внутрь. Часто эти клапаны ставят на турбину спринтера объемом 2,2 л. В гаражных условиях такой тип клапана проверить довольно просто.

Этапы самостоятельной проверки вакуум-регулятора:

  • штоком упираемся в твердую поверхность и надавливаем на актуатор;
  • когда шток задвинется до упора, с противоположной стороны закрываем пальцем входное отверстие;
  • перестаем вдавливать шток;
  • держим палец на отверстии 10-20 секунд;
  • открываем входное отверстие.

Если во время проверки шток самостоятельно вышел и шипящего шума не было слышно, значит мембрана актуатора нормально функционирует.

Работающий на давление актуатор проверить сложнее, так как его шток выходит наружу и внутри установлена слишком жесткая пружина. Некоторые автолюбители проверку производят при помощи воздушного пистолета. Во входное отверстие потихоньку дуют воздухом с небольшим давлением. Резкая подача недопустима, так как можно порвать мембрану. В исправном клапане шток должен начать двигаться, а корпус не сифонить.

Признаки неисправностей актуатора

Понять, что актуатор сломался можно по изменившемуся цвету выхлопа. Часто появляется свист турбины при разгоне и другие признаки. Спровоцировать поломку узла способны многие факторы, только тщательная проверка поможет выявить истинную причину.

Признаки поломок клапана управления турбиной:

  • Перерасход топлива – из-за неисправного актуатора горючее не догорает, и некоторая его часть выбрасывается через впуск.
  • Нестабильность давления наддува – при засорении регулятора автомобиль набирает разгон рывками, также он и замедляется.
  • Засор или повреждение комплектующих электронного регулятора – происходит, если из строя выходит воздуховод. Иногда причина кроется в клапане EGR или забитом воздушном фильтре. Выпускной коллектор и поршневая группа тесно связаны между собой. Поэтому при поломке одной системы, неполадки возникают и в другой. Страдает от этого и геометрия, а также вся механическая часть наддува.
  • Сбои в работе мотора – когда актуатор заклинил, образовывается критический уровень давления. На панели приборов будет постоянно срабатывать лампочка-предупреждение.
  • Износ зубьев на шестернях привода – появляются сложности с закрытием/открытием актуатора.
  • Поломка деталей, а также рабочих узлов электромотора – створка работает некорректно, и вся система функционирует со сбоями. Тут уже необходима детальная проверка всех комплектующих системы турбонаддува.
Читайте также  Как работает система смазки двигателя

Если появились вышеописанные признаки, нужно срочно проверить актуатор и другие компоненты системы наддува. По результатам проверки уже решать, что делать — выполнять ремонт или полностью менять клапан.

Ремонт и регулировка актуатора турбины

Работоспособность актуатора проверить самостоятельно может каждый автовладелец, а вот с его ремонтом в кустарных условиях не все так просто. Не у всех автолюбителей имеется необходимое оборудование под рукой, поэтому часто узел меняется полностью на новый.

Замена манжеты актуатора

Со временем любая мембрана изнашивается. Починке запчасть не подлежит, ее необходимо полностью менять. Перед установкой новой манжеты следует обезжирить поверхности. После этого деталь с помощью специального клея наклеивают на корпус. Между колпачками нужно создать зазор.

Сама мембрана крепится посредством клея. По всей окружности актуатор завальцовывают. Далее механизм настраивают и выполняют проверку актуатора.

Ремонт обрыва штока

Чтобы проверить шток, его нужно попробовать переместить относительно корпуса. Если он болтается и без усилия входит и выходит, значит произошел его отрыв от рабочей тарелки. Самостоятельно вряд ли получится выполнить ремонт, так как деталь нужно будет растачивать на токарном станке.

Алгоритм починки обрыва штока:

  • На корпусе делают метку и развальцовывают его на 2 части.
  • Срезают старое крепление тарелки со штока.
  • На токарном станке подготавливают новое посадочное место для крепления.
  • Монтируют рабочую тарелку, расклепывая через шайбу.
  • Закрепляют тарелку на штоке.
  • Шток с тарелкой устанавливают в актуатор.
  • Прикрепляют мембрану.
  • Устанавливают верхнюю часть корпуса по подготовленным заранее меткам.

В конце корпус следует завальцевать, проверить герметичность собранного актуатора и выполнить его регулировку.

Настройка клапана управления

После ремонта обязательно должна выполняться проверка и последующая регулировка актуатора. Без правильной настройки вестгейта может ощущаться недодув, а также дрожание системы турбонаддува, появляющееся во время остановки двигателя или перегазовки на нейтрали.

Самый простой и доступный способ регулировки – установка новой более упругой пружины. До срабатывания клапана она увеличит давление.

Действенным методом является монтаж буст-контроллера. Он меняет фактическое значение давления, самостоятельно выпуская некоторую часть воздуха. Такое устройство способно уменьшить нагрузку на сам актуатор.

Настроить узел поможет также настройка конца регулятора. Чтобы сократить тягу и обеспечить более плотное прилегание заслонки его следует подтянуть. Если он послаблен, то тяга будет удлиненной и крыльчатка из-за этого долго раскручивается.

После регулировки актуатора выполняют проверку, чтобы убедиться в работоспособности узла. Для этого запускают турбомотор и слушают, как он работает на разных оборотах. При этом свиста или других посторонних звуков не должно быть.

Чистка клапана управления турбиной

Иногда актуатор перестает работать по причине засорения. В камере механизма создается вакуум, нарушение герметичности корпуса провоцирует подсос воздуха. В корпус засасывает частички масла, пыль и влагу. Затягивает мусор внутрь и через втулку штока.

При засорении обязательно нужно почистить актуатор. Иначе мелкий мусор разрушит мембрану, а влага спровоцирует развитие коррозии корпуса. Постепенно ржавчина «съест» и пружину.

В сервисе чистку производят после полной проверки и разборки актуатора. Шток, корпус и рабочую тарелку очищают механическим способом. Также выполняется продувка комплектующих сжатым воздухом. В завершении элементы клапана помещают в ультразвуковую ванну. Далее производится сборка, проверка и установка агрегата на турбину.

В домашних условиях актуатор турбины почистить сложно, но возможно. Нужно прочистить отверстие, вытащить мембрану, расшатать немного шток и постараться высыпать мусор. Метод не самый действенный, но на некоторое время проблему решить поможет.

Выводы

Актуатор является важным элементом системы турбанаддува современных автомобилей. Он позволяет уберечь турбину от негативного воздействия чрезмерного давления выхлопных газов, возникающего при функционировании мотора на высоких и повышенных оборотах.

Клапаны управления турбиной бывают нескольких видов: одни работают на вакуум, другие – на давление. Вакуумные варианты способны также регулировать и работу изменяемой геометрии. Независимо от типа, актуатор нужно иногда обслуживать: менять износившиеся детали, чистить и настраивать. Ремонт обычно сложный — лучше доверить профессионалам или же установить полностью новую деталь.

Актуатор в автомобиле: что это, как его проверить и отрегулировать

Чтобы повысить мощность мотора, не увеличивая его объёмы, активно используется отработанный газ. Он даёт дополнительную энергию, если направить его под давлением на лопастный механизм, чтобы он раскрутился и захватил побольше воздуха.

Воздушный поток затем подаётся в цилиндры двигателя и помогает переработать топливо. Одной из вспомогательных деталей в этом процессе является актуатор. Что он собой представляет и как устранить различные проблемы, связанные с ним, мы разберём далее.

Как работает защитник турбины

Как мы уже говорили, отработанный газ и воздух, которые захватывает лопастный механизм (или попросту турбина), находятся под давлением. Иногда оно слишком возрастает, и его приходится снижать, сбрасывая лишний газ через специальный клапан – вот, что такое актуатор, и он просто необходим в автомобиле, где стоит двигатель с турбонаддувом.

Принцип работы актуатора заключается в реакции на повышение оборотов турбины двигателя – клапан открывается и выпускает часть выхлопных газов, которые, как вы помните, помогают лопастям раскручиваться. Таким образом, турбина недополучает движущей силы, и давление сбрасывается, не достигая критической отметки.

Всё это происходит автоматически: конструкторы рассчитывают, при какой интенсивности силового воздействия газа на турбину, пора сбросить обороты, и именно по достижении заданной величины срабатывает клапан. Теперь вы понимаете, как работает актуатор и почему его называют защитником турбины.

Если вы просто пользуетесь машиной, ничего в ней не меняя, и вовремя проходите ТО, то можете не беспокоиться – актуатор уже настроен и будет прекрасно работать. Для тех же, кто увлекается тюнингом, особенно затрагивающим функционал турбин и мотора, существует ряд рисков, чего можно избежать, научившись правильно настраивать вестгейт.

Распространённые неисправности вестгейта

Чаще всего с актуатором происходят следующие неприятности:

  • ломаются выступы зубчатого колеса привода, отвечающего за активацию клапана;
  • не работает электромотор, с помощью которого открываются створки клапана;
  • изнашивается мембрана, сохраняющая герметичность вестгейта;
  • выходят из строя электронные элементы, сообщающие другим деталям, что пора открывать клапан;
  • образуется ржавчина у штока.

Признаки неисправности достаточно разнообразны:

  1. В момент разгона автомобиля можно наблюдать синий дым из выхлопной трубы. Как только автомобиль начинает ехать со стабильной скоростью, цвет отработанного газа меняется на обычный.
  2. Постоянно валит чёрный или белый дым, независимо от того, меняется скорость или нет.
  3. Машина разгоняется медленнее, чем раньше.
  4. Увеличивается расход масла, его подтёки можно увидеть на лопастях турбины.
  5. Мотор сильно шумит, и слышен скрежет.

Как проверить актуатор турбины

Чтобы проверить актуатор, лучше всего снять турбину целиком и убедиться, что нет ржавчины. Обратите внимание на следующее:

  1. Металлический стержень должен свободно перемещаться, отклоняясь не более, чем на 10 мм. и не издавая никаких лязгов и других странных звуков.
  2. Мембрана должна быть упругой, целой и не деформированной. Сдвиньте стержень до упора вверх, вставьте пробку в отверстие, связанное с манжетой – если герметичность сохранилась, стержень никуда не сдвинется со своего места. Для верности лучше подождать несколько секунд, чтобы не упустить из виду даже самую маленькую дырочку.
  3. Проверкой электронных элементов актуатора занимаются на СТО – для этого нужен ряд специальных тестов.

Все неисправные детали подлежат обязательной замене.

Как отрегулировать актуатор турбины

Теперь разберёмся, как отрегулировать актуатор, чтобы турбины работали продуктивно. К этому стоит прибегнуть, если компрессор стучит, когда мотор останавливается или меняется скорость. Скорее всего, металлический стержень слегка разболтался. Также с помощью настроек добиваются большей производительности.

Перед тем, как настроить актуатор или произвести другие манипуляции с турбиной, подумайте, достаточно ли хорошо вы представляете себе их устройство. Если есть какие-то сомнения, лучше обратиться к специалистам.

Если вы хотите просто увеличить давление, можно заменить пружину или ослабить конец регулятора. В этом случае клапан будет открываться при больших оборотах, чем раньше, но не стоит слишком усердствовать.

Если воздействие окажется непомерно сильным, а актуатор не сработает, это может навредить двигателю и вывести его из строя. Также для повышения давления применяется соленоид, выдающий фальшивые данные по текущему напору воздушного потока. Его ставят перед вестгейтом, чтобы воздух сначала попадал туда.

Настройка актуатора начинается со снятия турбины – вам нужна регулировочная гайка. Есть и автомобили, в которых предусмотрен доступ к ней без демонтажа. Если закрутить её чуть потуже, вы отрегулируете ход штока.

Вам нужно сделать следующее:

  1. Снять скобу с металлического стержня и ослабить гайку ключом №10.
  2. Против часовой стрелки подкрутить регулировочный винт – для этого можно взять что-то удобное, например, пассатижи. Створка должна закрыться. Стукните по ней слегка – не должно слышаться глубокого звона.
  3. Сделать ещё пару витков против часовой стрелки.
  4. Вернуть на место скобу и затянуть регулировочную гайку обратно.
  5. После установки турбины заведите машину, попробуйте разогнаться и сбросить скорость – вы не должны слышать стука, лязга и скрежета.

Но на этом настройка наддува не заканчивается – нужно произвести калибровку, то есть установить зависимости между показаниями прибора и размером входной величины.

Для этого нужны специальные программы типа Cummins INSITE и диагностическое ПО. С их помощью вы убедитесь, что всё сделали правильно.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: