Как проверить актуатор турбины

Электрический актуатор турбины

Принцип работы актуатора турбины

Сегодня многие водители стараются усовершенствовать базовые характеристики автомобиля без кардинальных вмешательств. Улучшить тяговые характеристики машины можно с помощью турбонаддува. Больший объем сожженного топлива увеличивает давление и количество выхлопных газов. Поэтому для корректной работы двигателя требуется сброс повышенного давления воздуха. Эту задачу как раз и решает актуатор турбины. По факту, это промежуточное звено между турбокомпрессором и двигателем.
На сленге у автолюбителей актуатор может также называться вестгейт или вакуумный регулятор.

Принцип работы актуатора весьма прост. При увеличении скорости мотор начинает работать на повышенных оборотах. Давление выхлопного газа растет и появляется необходимость провести его мимо колеса турбины. В этот момент и вступает в работу актуатор, открывая клапан и пропуская отработанные газы через себя, тем самым позволяя закачать больше воздуха в клапаны.

Распространенные неисправности актуатора турбины

Со временем актуатор турбины может ломаться. В некоторых случаях его придется полностью менять. Вот наиболее распространенные причины неисправностей:

• Повреждение или загрязнение одного из механизмов электронного регулятора.
  Чаще всего поломка случается с воздуховодом, воздушным фильтром, клапаном EGR. В случаях, когда ломается выпускной коллектор или случается поломка в поршневой группе, это приводит к выходу из строя механизма изменяемой геометрии, и в результате — к неисправности всей механической части турбины.
• Некорректная работа двигателя автомобиля.
  Производители машин устанавливают отметки от минимального до критического уровня «наддува». При достижении максимального давления, на приборной панели загорается предупреждающая лампочка. В таком случае мы рекомендуем обратиться за квалифицированной помощью.
• Нестабильное давление наддува.
  При правильной работе турбонаддува, во время турбо-ускорения автомобиль должен плавно и стремительно ускоряться, и также замедляться. Если процесс происходит рывками, это может говорить о засорении задней части актуатора.
• Увеличение расхода топлива.
  При неисправности актуатора, часть топлива не сгорает и выбрасывается через выпускную систему.
• Поломка зубьев шестерней привода.
  Это приводит к сложностям при открытии и закрытии клапана.
• Выход из строя электромотора.
  Он отвечает за корректную работу створки. В результате поломки система не функционирует должным образом.

Проверить исправность актуатора турбины можно как на самом автомобиле, так и предварительно его демонтировав. Для начала запускаем двигатель и газуем на месте. В какой-то момент шток актуатора начнет двигаться. Важно запомнить на каких оборотах турбокомпрессор начал срабатывать — это будет вашим ориентиром для дальнейшей проверки исправности. Мы советуем периодически проводить диагностику актуатора, даже если поводов для волнения нет.
Незначительная поломка турбины постепенно ведет к чрезмерному нагреву подшипников, что может вылиться в полную неисправность агрегата.

Настройка актуатора турбины

После установки актуатора на турбину необходимо произвести настройку. Если этого не сделать или сделать неправильно, то во время работы двигателя и при его остановке, появятся лишние вибрации в системе. Кроме того, недостаточный наддув также сигнализирует о неправильной настройке актуатора.

Произвести настройку можно тремя способами:

• Пожалуй, самый простой вариант — заменить пружину на более жесткую. Упругая пружина выдает большее давление турбины до момента срабатывания выпускного клапана.
• Регулировка конца регулятора.
  Такое действие влияет на плотность закрытия заслонки. Если конец регулятора расслаблен, то тяга клапана удлиняется. Если подтянуть — укорачивается. Соответственно, чем она меньше, тем плотнее будет примыкать заслонка. Такие манипуляции позволят турбине выйти на более высокие обороты быстрее.
• Третий вариант установка буст-контроллера.
  Фактически этот механизм меняет реальное значение давления. Буст-контроллер ставят перед актуатором, чтобы он самостоятельно выпускал часть воздуха, тем самым позволяет снизить нагрузку вестгейта. После настройки актуатора не забывайте проверить правильность своих действия. Для этого нужно запустить двигатель и опробовать его на разных режимах работы. Если посторонних звуков нет (в момент глушения двигателя тоже), значит, вы все сделали верно.

В случаях когда отремонтировать актуатор не удается, его меняют на новый. Раньше актуатор меняли вместе с турбиной в сборе. Теперь в сервисных мастерских специалисты могут заменить актуатор отдельно. К тому же оригинальная турбина на автомобилях Volvo стоит совсем недешево 90 тыс. рублей. Замена актуатора обойдется в 10-15 тыс. в зависимости от модели машины.

Чтобы актуатор на вашей машине служил долго советуем придерживаться нескольких правил. Не стоит злоупотреблять агрессивным стилем езды, использовать некачественное топливо и моторное масло. Все это приводит к преждевременному выходу из строя актуатора. Чтобы агрегат служил дольше используйте только сертифицированные техжидкости.

Диагностика и ремонт электронного актуатора турбины на автомобиле и диагностика снятого электронного актуатора

Несколько десятилетий назад в турбоиндустрии начала происходить модернизация электроники. Пневматические актуаторы сменили электронные актуаторы или электронные блоки управления. У современных механизмов появилась функция обратной связи с моторным блоком управления, это означает, что они не только принимают, но и отправляют сообщения в центральный пункт двигателя.

Когда двигатель транспортного средства работает на повышенных оборотах, турбина должна быть защищена от перегрузок. Для этого в структуру турбонадува включается электронный актуатор. Он представляет из себя клапан, пропускающий выхлопные отработавшие газы, которые выходят наружу, пропуская турбинное колесо. В этом случае регулятор давления турбины предотвращает негативное воздействие избыточного давления.

Диагностика электронного актуатора турбины на автомобиле и диагностика снятого электронного актуатора

Само устройство состоит из деталей корпуса, крышки корпуса, порта управления, рычага привода, прижимной пружины и диафрагмы. Предохранительные клапаны бывают:

Стандартный пневматический актуатор работает под воздействием избыточного давления выхлопных газов. В положении закрытия пружина сдерживает мембрану диафрагмы. Если в турбине давление усиливается, то пружина уже не может сдерживать заслонку клапана и отпускает ее. При этом газы частично уходят в обход крыльчатки, а скорость вращения турбонаддува уменьшается.

Электронный актуатор турбины управляется от электронного блока управления двигателя внутреннего сгорания. В основе лежатсведения, полученные от большого количества датчиков расходных частей. Так на вакуумрегулятор с электронного блока управления подается сигналсовершения действия открытия или закрытия клапана.

Чтобы увеличить давление наддува, в практике применяется несколько приемов.

К самому легкому методу относится замена пружины механизма, так как повышение упругости увеличивает давление. Другой вариант – затягивание либо расслабление конца вестгейта, что регулирует уровень открытости заслонки. За счет этого действия мы добиваемся оперативное раскручивание крыльчатки. Помимо этого, установка соленоида или буст-контроллера позволяет увеличить наддув. Соленоид ставится непосредственно перед актуатором и освобождает часть свободного воздуха, таким образом обманывая актуатор. Будьте внимательны, чтобы добраться до регулирующей гайки, необходимо снять турбокомпрессор, либо снизу автомобиля, протянуть руку в сторону байпаса.Для выполнения вышеуказанного действия вам пригодится ключ на 10 и плоскогубцы с удлиненными «носами». У вас будет возможность дополнительного контроля степени закрытия актуатора. Это действие выполняется после снятия катализатора.

К ключевым признакам поломки вакуум клапана турбины относятся не полный наддув, появление посторонних шумов, свиств турбине при выключении мотора, зажатии на педаль акселератора, сбросе газа. Наиболее часто ломаются элементы электроники, детали электромотора, контроллеры, рабочие узлы и зубья шестерней приводного звена.

В этом случае мы рекомендуем вам обратиться в сервисный центр по ремонту турбин “Рем-Турбо”в Санкт-Петербурге.

Диагностика электронного актуатора турбины происходит следующим образом. Для начала проводится проверка актуатора на работоспособность специализированным тестером. Данное тестирование проводится как на автомобиле, так и на снятом актуаторе. Диагностируются электронный исполнительный механизм, вакуумно-электрический клапан, клапан турбины с электрическим потенциометром. После исправления актуатора турбины выполняется процесс адаптации.

Когда актуатор ломается, функционирование турбины на трансцендентных режимах вращения вала ротора приводит к повышению температуры подшипников и выходу турбины из строя. Во избежание данной ситуации, необходимо вовремя проводить самостоятельную диагностику работу актуатора. Это сделать не трудно: при верно настроенном двигателе необходимо погазовать на месте. При этом присматривать за штоком или рычагом актуатора. В определенный момент на оборотах, шток будет двигаться. Необходимо запомнить на каких оборотах двигателя актуатор начинает срабатывать, чтобы потом это служило ориентиром для проверки исправности последнего.

Если вам нужны наиболее точные показания, актуатор можно проверить на стенде. Это относится как к пневматическим, так и так к электронным.

Ремонт актуатора турбины не рекомендуется выполнять самостоятельно в гаражных условиях, так как для его ремонта нужен специалист соответствующей категории, современное оборудование для тестирования на стендах и оригинальные запчасти. Когда ремонт электронного актуатора турбины завершен, необходимо выполнить настройку турбонаддува двигателя.

Важно: при необходимости замены вестгейта, вышедшего из строя, рекомендуется приобретать новый агрегат только у проверенных дилеров. Чтобы купить актуатор турбины соответствующего качества, воспользуйтесь услугами специализированных интернет-магазинов, сотрудничающих с известными производителями и проверенными поставщиками.

На длительность работы актуатора турбины оказывают отрицательное воздействие следующие факторы: резкий стиль вождения, использование топлива и моторного масла низкого качества, не своевременное техническое обслуживание автомобиля.

При несоблюдении перечисленных выше требований зачастую возникает необходимость в неплановом ремонте турбины.

Актуаторы турбин – причины и следствия проблем с вестгейт-клапаном турбонаддува

Актуатор турбины он же Wastegate, или клапан управления турбиной

Как следует из английского названия, этот клапан управления турбиной служит для сброса излишков вращающих крыльчатку ротора выхлопных газов через отводной, или байпасный, канал. Если этого не делать, вал обретёт чрезмерную скорость на больших частотах вращения коленвала, что чревато аварийным ростом давления наддува, а при закрытом дросселе – помпажом нагнетателя. Уменьшение производительности компрессора не поможет, тогда его возможностей на малых и средних оборотах не хватит, двигатель попадёт в так называемую «турбояму». Отказы устройства связаны именно со случаями избытка или недостатка нагнетаемого потока. Рассмотрим подробнее их проявления.

Вестгейт – ограничитель на службе повышения мощности

Некоторые турбокомпрессоры обходятся без байпасного режима. Это турбины низкого давления, в силу своей компактности и низкой производительности они не выходят на режимы, требующие ограничения потока с горячей стороны. Достаточно иногда сбрасывать избыток на выходе, для чего применяется более простое устройство.

Другая ситуация с мощными турбонаддувами, способными создавать очень высокий напор при большом расходе. Тут и потребуется лимитировать газовый поток выхлопа на более эффективную крыльчатку.

Клапан управления турбиной: устройство и принцип действия

Клапан турбины состоит из корпуса, разделённого эластичной мембраной на две части. В первую поступает управляющее воздействие подаваемого на впуск воздуха, а из второй выходит подпружиненный шток, механически подсоединённый к диафрагме. Как только сила на единицу площади мембраны превысит определённую величину, пружина сожмётся и шток придёт в движение, открыв перепускной канал выхлопа. Газы будут направлены в обход турбинного колеса, и скорость его вращения снизится.

Внимание

Симптомы неисправностей актуатора турбины

Нештатное состояние актуатора турбины подразумевает два отклонения от нормальной работы мотора – избыточный напор турбины и недостаточный, в зависимости от конкретного характера поломки.

• При отказавшей в закрытом состоянии «калитке» вестгейта турбина станет вращаться с превышением оборотов, то есть передувать. Если даже при этом не произойдёт механических разрушений в агрегате, что весьма вероятно, двигатель начнёт получать избыточное количество воздуха. Последствиями станут переобеднение смеси, вплоть до пропусков зажигания, детонация в цилиндрах, быстрый выход из строя свечей.
• Если калитка окажется постоянно открытой, то компрессор не сможет развивать требуемые показатели производительности и расхода воздуха. Мотор потеряет мощность, автомобиль не сможет энергично разгоняться, обязательно возрастёт расход топлива из-за переобогащённой смеси. Особенно это скажется на переходных режимах.
• Возможны промежуточные состояния неуверенной работы актуатора. Появится характерный звук дребезга клапана, в частности при холостых оборотах и остановке двигателя, мощность и крутящий момент станут неравномерными, возможны рывки и подхваты.

Причины поломок, диагностика, возможность ремонта

Основная беда актуатора турбины – старение диафрагмы и потеря ею герметичности. Клапан перестаёт реагировать на изменения выходного давления, и не управляет открытием байпаса. Проверить это достаточно просто, достаточно подуть в приёмный штуцер. Не должно появиться никаких признаков утечки пневмокамеры.

Повреждённую диафрагму можно заменить, при наличии запасных частей. Корпус вестгейта развальцовывается, из него извлекается мембрана и заменяется на новую. Попутно из корпуса удаляются загрязнения.

Более продуктивным станет замена актуатора на новый. Надёжность при подобном ремонте выше.

Возможны варианты исполнения

Не все актуаторы выглядят и исполнены одинаково. Они разделяются на:

• чисто пневматические,
• работающие под электронным управлением,

• гибридные, например имеющие на управляющем входе воздушный редуктор. Он, в свою очередь, может управляться от электронного программируемого блока, регулирующего максимальный турбонаддув – буст-контроллера. Такая вариативность исполнений позволяет более точно управлять турбомотором в зависимости от ситуации.

Но зная принцип работы актуатора турбины и характер проявления его вероятных поломок, можно определиться с необходимостью ремонта любого по сложности конструктива при появлении тревожных симптомов.

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.