Актуатор турбины что это

Принцип и отличия работы электронного, пневматического и вакуумного актуаторов

Турбина автомобиля нуждается в защите от возможных перегрузок при работе двигателя на повышенных оборотах. С этой целью в конструкцию турбонаддува включено специальное устройство – актуатор турбины.

Этот элемент еще имеет название: «регулятор давления», «вестгейт» или «вакуум-регулятор». Актуатор – это клапан, через который выхлопные отработавшие газы выходят наружу, минуя турбинное колесо. Если Ваш автомобиль «не едет», имеет потерю мощности, едет рывками, возможно причина в актуаторе турбины.

Актуаторы в турбинах бывают нескольких видов.

В зависимости от конструкции наддува предохранительные клапаны разделяются на механические и электронные. Обычный пневматический актуатор срабатывает под воздействием избыточного давления выхлопных газов. В закрытом положении пружина удерживает мембрану диафрагмы. При возрастании давления в турбине пружина не в состоянии сдерживать заслонку клапана и отпускает ее. Часть газов уходит в обход крыльчатки, скорость вращения турбонаддува снижается.

Электронный актуатор турбины получает управляющее воздействие от ЭБУ двигателя внутреннего сгорания. На основании информации, полученной от многочисленных датчиков (детонации, давления в впускном коллекторе, расхода воздуха и пр.), на вакуумрегулятор с электронного блока управления поступает команда закрыть/открыть клапан. Как и все сложные устройства, электронный актуатор турбины иногда выходит из строя. Причиной поломки становятся неисправности самой турбины: износ подшипников, закоксовывание изменяемой геометрии турбины, обрыв ротора, попадание посторонних частиц внутрь турбины. Это приводит к тому, что электромотор прилагает большие усилия, чтобы сдвинуть геометрию, при этом изнашиваются и ломаются пластиковые шестерни и сам электромотор.

Вакуумные актуаторы выходят из строя реже чем электронные. Причинами являются элементарное старение пружины и мембраны, износ соединения штока с клапаном вестгейта. Другие причины, это внешние воздействия, попадание масла, песка, воды. Чаще всего вакуумный актуатор меняют на новый, отремонтировать возможно, но есть сложности с поиском запчастей.

Мастера по ремонту турбин завода КТСервис, входящий в группу компаний ТЕХПРОМ, обладают всем необходимым инструментарием, запчастями (являемся официальными дистрибьюторами KODE и E&E), технологиями, необходимыми для ремонта турбокомпрессора и настройки актуатора. Ремонт обойдётся минимум в два, три раза дешевле, чем покупка нового агрегата. На практике встречаются турбокомпрессоры, оснащенные актуаторами, которые не продаются, как отдельная запчасть. Тогда ремонт становится просто спасением для наших клиентов. Кроме того, очень важно правильно настроить актуатор после ремонта и установки на турбокомпрессор. В КТСервис есть специализированный стенд СИМАТ для настройки изменяемых геометрий и клапанов байпаса TurboTest Expert — аддаптивная настройка турбины, измерение производительности и коэффициента наддува, имитирующий работу двигателя, что позволяет настроить турбину близко к заводским настройкам. Без соответствующих настроек турбина не будет работать корректно. Настройка турбокомпрессора вместе с актуатором производится только после произведенного ремонта. При выборе сервиса по ремонту турбокомпрессора всегда обращайте внимание как будет производится итоговая настройка агрегата, «на коленке», чем, к сожалению, грешат некоторые недобросовестные сервисы, или на профессиональном оборудовании. Этот, казалось бы, небольшой нюанс может в последствии доставить вам «головную боль» или позволит вашему железному коню служить вам ещё долгое время без нареканий!

Что такое актуатор и как он работает – объясняю на пальцах

Сегодня подробно изучим актуатор в автомобили. Какие типы бывают и как они работают. Разберем устройство и возможные поломки.

Что такое актуатор в машине и для чего он нужен

Актуатор турбины – это устройство, которое открывает или закрывает клапан сброса давления выхлопных газов или регулирует положение лопаток в турбокомпрессорах с изменяемой геометрией. Оно бывает пневматическое или электронное, то есть, управляется воздухом или электроникой.

Его назначение – регулировать производительность турбокомпрессора. Делается это разными способами, в зависимости от типа турбины. В простых типах – открывается или закрывается байпас вестгейта и травится давление помимо крыльчатки горячей части. То есть, выхлопные газы проходят не через рабочее колесо, а вылетают мимо его в выхлопной коллектор.

В турбонагнетателях с изменяемой геометрией, актуатор регулирует положение лопаток той самой геометрии. При определенных режимах работы двигателя, он поворачивает лопатки в нужном направлении. Тем самым, изменяется направление движения выхлопных газов относительно лопастей турбоколеса. Это меняет производительность турбоагрегата.

Какие виды существуют

Бывает двух видов:

1. Пневматический – управляется воздухом.
2. Электронный – управление происходит электроникой при помощи электромотора и привода с шестерёнками.

Рассмотрим оба типа подробно. Потому что первый вид можно разделить на два подвида по принципу работы – вакуумный и работающий под давлением.

Вакуумный актуатор

Это пневматический тип. Он работает за счет разряжения, которое образуется во впускном коллекторе бензинового двигателя или вакуумного насоса дизельного мотора.

То есть, работа актуатора начинается только тогда, когда в его корпусе образуется вакуум. При атмосферном давлении его шток возвращается в начальное или нулевое положение.

Работающий от давлением

То есть, этот вид актуаторов работает при избыточном давлении воздуха. Первый тип от давления ниже атмосферного, а этот – от давления выше атмосферного. Чувствуете разницу?

Его шток начинает двигаться при появлении избыточного давления в его корпусе. Это давление, чаще всего, берется из горячей улитки. То есть, она соединена с корпусом актуатора шлангом или трубкой. Значит, давления перед крыльчаткой турбины передается на мембрану. При его повышении выше определенного значения, шток механизма начинает двигаться, снижая его.

Электронный

В его работе не принимает участие воздух. Он управляется только за счет электроэнергии. А именно, блок управления двигателем подает сигнал на электромотор, который через червячный механизм вращает шестерни. Они приводят в движение шток актуатора.

Это упрощенная схема, более подробно устройство и принцип работы обсудим ниже в статье. Надежность данного типа спорная, так как в ней больше подвижных частей, есть электродвигатель, пластиковые шестерни, датчики положения штока и т.д.

Устройство актуатора турбины

Начнем с самых простых – пневматических. В зависимости от типа, их устройство немного отличается. Но общая схема остается одинаковой. На рисунке представлены два вида: слева – работающий от давления, справа – вакуумный. Найди десять отличий!

Турбинный актуатор состоит:

1. Корпуса. Он завальцован из двух половинок: верхней и нижней крышки.
2. Поршня. Он связан непосредственно со штоком, который управляет клапаном вестгейта или геометрией.
3. Резиновой мембраной. Она также служит уплотнительной прокладкой между двумя половинками корпуса.
4. Возвратной пружины. Она возвращает поршень и шток в исходное положение.

А как их можно отличить между собой? – В первом типе носик, на который надевается шланг, находится в боковой стенке корпуса. Во втором виде он закреплен в верхней крышке корпуса.

Электронный

Он состоит:

1. Электромотора. Он вращает шестеренки и тягу.
2. Червячной шестерни. Она передает вращение от электродвигателя к управляющему элементу.
3. Сектора. На нём насажены зубья, которые от «червяка» получают вращение, за счет которых поворачивается сектор. Кроме того, он указывает электронике положение клапана.
4. Тяга, которая непосредственно соединяется с клапаном сброса давления.

Так почему он быстрее выходит из строя, чем пневматический? Почти все детали пластиковые, а этот материал быстро изнашивается. Чаще стираются зубья сектора, а это приводит к неадекватной работе электронного актуатора турбины.

Как работает актуатор

Пневматические типы

Первый вид актуатора, который работает от избыточного давления, соединен с горячей частью турбокомпрессора шлангом или трубкой. При повышении давления выхлопных газов выше расчетного значения, это давление давит на поршень механизма.

Тот, вместе со штоком, опускается вниз. Тем самым, открывая или закрывая клапан вестгейта или меняя положение лопаток в геометрии турбины.

При понижении давления на выпуске, оно снижается над клапаном. За счет упругости возвратной пружины, клапан со штоком поднимается вверх, возвращаясь в начальное положение.

Вакуумный актуатор начинает работать при появлении разряжения над поршнем. Его значение регулируется клапаном N75. То есть, разряжение над поршнем поднимает его, преодолевая упругость возвратной пружины. Как помните, она находиться над ним.

Чем больше вакуум, тем выше поднимается поршень. Он тянет за собой шток и клапан байпаса или геометрию турбонагнетателя. При закрытии клапана N75 давление над поршнем становиться равным атмосферному. Пружина возвращает поршень и шток в нулевое положение, а значит и механизм управления производительностью турбины.

Существуют варианты, при которых работа пневматического актуатора регулируется только клапаном N75. Это касается не только вакуумных актуаторов. Поэтому, работоспособность турбокомпрессора напрямую зависит от его исправности. При проверке турбины его нельзя исключать из диагностических мероприятий.

Видео принципа работы и устройства пневматических актуаторов:

Электроактуаторы

Электронный блок двигателя дает импульс на электромотор. Он, вращаясь, поворачивает сектор через червячную шестерню. Сам сектор соединён с тягой, которая управляет положением клапана вестгейта.

Что такое актуатор турбины? ЭБУ турбиной?

Друзья, перейдём сразу к делу. Сперва следует сказать пару слов о том, что такое актуатор турбины!? И с чем его едят. Актуатор, чтобы было понятно — это небольшой агрегат, который защищает турбину от выхода из строя. А также оберегает двигатель от серьёзной поломки.

Как? Актуатор сбрасывает ненужное давление при работе двигателя в предельных условиях и на высоких оборотах. Он помогает работать турбине в необходимом диапазоне. Располагается данный узел зачастую прямо на турбине. Когда растёт скорость — растут обороты. Повышается давление наддувного воздуха. Давление выхлопных газов также не дремлет. В пиковые моменты происходит срабатывание механизма актуатора. Открывается клапан вестгейта. В этот момент он создаёт такие условия, когда отработавшие газы проходят мимо колеса турбокомпрессора. Именно тогда, когда турбина работает на больших оборотах, срабатывает актуатор. Далее, происходит перепуск выхлопных газов.

Какие есть типы актуаторов?

Есть два вида актуаторов популярных в большинстве турбин: вакуумные актуаторы и электронные актуаторы (ЭБУ, Электронные блоки управления турбиной). Как отмечалось выше, вакуумные актуаторы способны открывать и закрывать клапан вестгейта. Более того, они способны управлять изменяемой «геометрией» турбины ТИГ (изменение сечения на входе колеса).

Что касается устройства вакуумных актуаторов, то тут всё довольно-таки просто: внутри механического узла можно обнаружить мембрану и рабочую пружину. Если речь идёт об электронных актуаторах, то это более сложные агрегаты. В электронном актуаторе имеется блок управления и электрический мотор. Мотор сподвигает шток, чтобы тот открывал каждый раз клапан овербуста.

Почему актуаторы требуют ремонта?

Зачастую, ремонт актуатора необходим, когда Ваш авто не едет, как должен ехать. Вы ощущаете значительную потерю в мощности. Появились непонятные спорадические рывки. Вакуумные актуаторы более надёжные по сравнению с электронными собратьями. Здесь всё подвластно амортизации: пружина с мембраной теряют свои свойства, изнашиваются соединения клапана со штоком.

Необходимо сказать о внешних воздействиях, когда происходит попадание инородного предмета, масла, грязи, водных масс. Если вакуумный актуатор выходит из строя — то, скорее всего, необходим будет новый. Хотя в нашем сервисе мы зачастую можем восстановить вакуумный актуатор до рабочего состояния. Временами камнем преткновения становится элементарный поиск необходимых запчастей.

Чаще всего к нам на ремонт поступают электронные актуаторы. Первопричиной поломки акуаторов данного типа является проблема с самой турбиной. Порой, происходит обрыв ротора, от случая к случаю, попадает инородный предмет. Также постоянно изнашиваются подшипники.

Практически постоянно мы сталкиваемся с закоксовыванием изменяемой геометрии. Исходя из всего этого, электрический мотор работает в критических условиях и затрачивает больше мощности, чтобы как-то пододвинуть геометрию. В эти моменты и происходит повышенный износ пластиковых шестерён. Страдает и сам электромотор.

За многие годы наши специалисты освоили, как устранять любые поломки электронных актуаторов. Имея в арсенале современное оборудование и станки, ежедневно мы восстанавливаем по 1-2 акуатора. Процесс разборки и сборки происходит оперативно. Восстановление актуаторов также происходит с заменой необходимых запчастей и грамотной настройкой специальным тестером в конце.

Не стоит покупать сразу новый актуатор, когда ремонт прежнего обойдётся Вам в 1.5-2 раза дешевле. Следует заострить внимание, что некоторые актуаторы реализуются только с турбиной. Ремонт актуатора — это правильный выход.

Когда к нам поступает турбина, первым делом мы проверяем работоспособность и правильность работы актуатора. А затем переходим к рассмотрению всей турбины. Приезжайте в гости и привозите Ваши турбины с актуаторами. Поможем Вам сэкономить средства и радоваться в дороге долгие годы!

ПОДБОР ТУРБИНЫ

Вы обязательно найдёте нужную турбину!

* год указывается примерный, чтобы не дублировать одинаковые турбины для разных годов выпуска авто.

Истории клиентов

Ремонт турбины BMW 530 d Е60/Е61 3.0 2003

Зимой 2021 года мы делали ремонт турбины BMW 530 d Е60/Е61 3.0 2003. Частой причиной выхода из строя агрегата является п.

Ремонт турбины Hyundai Santa Fe 2.2 CRDi

Весной 2020 года мы делали ремонт турбины Hyundai Santa Fe 2.2 CRDi. Причины поломки установили только после полной диаг.

Ремонт турбины Volkswagen Sharan I 1.9 TDI

В январе 2020 мы делали ремонт турбины Volkswagen Sharan I 1.9 TDI. Причину обнаружили только после полной диагностики, .