Актуатор турбины что это

Что такое актуатор турбины и его функции, настройка механизма

Актуатор (другие названия – привод заслонки, вестгейт, вакуумный регулятор) турбины выступает в роли вакуумного регулятора, который осуществляет защиту турбокомпрессора от нагрузки при высоких оборотах. Это клапан, который монтируют перед самой турбиной на выпускном коллекторе. Привод с вестгейтом контролирует выходную мощность турбокомпрессора, отводя избыточные выхлопные газы от колеса турбины. Таким образом, производится контроль скорости турбины, предотвращается превышение скорости и регулируется скорость компрессора.

Механизм защищается от ненужного износа, поскольку ограничивается максимальное давление наддува турбины на безопасном уровне. В этой статье рассмотрим детально тему, что такое актуатор турбины и его функции.

Содержание

Как выглядит и работает актуатор

Привод заслонки (актуатор) представляет собой довольно простую часть оборудования, оснащенную пружиной и диафрагмой. Пружина удерживает перепускную заслонку закрытой до тех пор, пока давление наддува не достигнет установленного уровня, а затем открывается, позволяя газу выходить и снижая давление наддува. Практически все турбокомпрессоры оснащены приводом перепускной заслонки – это важная мера безопасности, которая предотвращает превышение скорости турбины, что может привести к значительным осложнениям в работе всей системы.

Настройка актуатора турбины

Важно произвести настройку актуатора турбины, без этого действия работа турбины с нагрузками в момент перегазовки будет чувствовать сильное дрожание системы. При неправильной настройке актуатора, происходит недостаточный наддув. Как правильно настроить данный механизм, способы:

• Сделать замену пружины. С помощью более упругой детали увеличивается давление. Для понижения давления, выбирается более мягкая пружина;
• Отрегулировать конец актуатора. При ослаблении конца вестгейта, получится удлинить тягу перепускного клапана, а при его затяжке тяга сократится. Если после такой настройки сократить тягу, получится прижать заслонку плотнее. Таким образом, понадобится больше усилий для её открытия. Как результат – крыльчатка раскручивается в меньшие сроки;
• Установить буст-контроллер, он позволит усилить наддув. Благодаря такой конструкции меняется значение давления в настоящий момент. Его следует устанавливать до вестгейта, чтобы снизить влияющее на него давление. Буст-контроллер выпускает остатки воздуха самостоятельно, таким образом, оставляя меньшую нагрузку на актуатор.

Проблемы с актуатором турбины

Как и со всеми устройствами, со временем актуатор может ухудшить свою работу. Всё-таки начинают сказываться давление и высокие температуры, что может ослабить пружину. Это приводит к открытию перепускной заслонки раньше, чем положено, уменьшая давление наддува и производительность турбины. Диафрагма также может выйти из строя, и клапан больше не будет открываться. Как следствие – повышение давления наддува до такой степени, что это приведет к серьезному, катастрофическому повреждению двигателя.

Основные причины поломки вестгейта следующие:

• Дефекты зубьев шестерней привода, что создает осложнения во время открытия и закрытия клапана;
• Отказ электронных составляющих системы, которые регулируют открытие и закрытие;
• Неисправность электромотора, отвечающего за функциональность створки, из-за чего механизм не работает в надлежащем режиме.

В случае поломки вестгейта, рекомендуется обратиться к помощи специалиста специализированного сервисного центра. Для починки детали требуется комплексная диагностика с помощью профессиональных тестеров. Самостоятельно ремонтировать актуатор не следует, поскольку здесь необходимо наличие специального оборудования.

Что такое актуатор турбины, видео:

Актуатор турбины

Актуатор турбины – это специальный вакуумный регулятор турбины, предназначенный для осуществления защиты турбины от нагрузок при высоких оборотах. Данный регулятор представляет собой клапан, который монтируется перед самой турбиной на выпускном коллекторе.

Принцип работы актуатора

Выхлопные газы через выпускной коллектор поступают в турбину. Проходя через горячую часть турбины, они задействуют движение крыльчатки и вала. На этом же валу находится крыльчатка холодной части турбины, которая при вращении создает давление во впускном коллекторе, обеспечивая подачу воздуха в камеру сгорания. Когда на больших оборотах турбинного колеса давление выхлопных газов возрастает, вступает в действие вакуумный актуатор, который открывает обходной клапан и способствует выходу выхлопных газов мимо турбинного колеса.

При достижении высоких оборотов турбонагнетатель не может разогнаться в полную силу. Для этого при нажатии на педаль газа на турбине открывается актуатор, через который выходят отработанные выхлопные газы, позволяя закачивать больше воздуха в клапаны.

Установка актуатора турбины

В некоторых случаях, при длительной эксплуатации автомобиля, может потребоваться замена актуатора турбины. Часто проблема может заключаться в том, что приходит в негодность манжета актуатора и маслосъемные колпачки. В этом случае необходимо произвести замену актуатора с последующей его установкой.

• Установка актуатора начинается с удаления из корпуса старой выработавшейся манжеты.
• Далее тщательно обезжириваем обе поверхности и с помощью клея-герметика наклеиваем манжету на корпус вместе с двумя маслосъемными колпачками.
• Чтобы обеспечить вакуум и дополнительную смазку, после застывания герметика набиваем литолом зазор между колпачками.
• Затем на клей-герметик сажаем мембрану, которую завальцовываем по кругу молотком, и производим настройку актуатора турбины.

Время от времени также необходима будет регулировка актуатора турбины, чтобы его работа всегда была четкой и слаженной.

Фото запчастей турбины

Упорный подшипник

Опорно-упорный подшипник турбины воспринимает осевое усилие и фиксирует его по отношению к неподвижным деталям.

Колесо компрессора

Колесо компрессора представляет собой механизм, похожий на спираль. Изготавливается методом литья из спалавов алюминия.

Клапан турбины

Клапан турбины — это устройство для сброса выхлопных газов, которое помогает поддерживать давление среды на необходимом уровне.

Газомасляное уплотнение (ГМУ)

Катушка и дистанция турбины.

Вал турбины

Вал турбины соединен с колесом турбины, образуя ротор турбокомпрессора.

Сопловый аппарат

Лопаточный венец, ограниченный поверхностями, образованными полками по торцам лопаток, неподвижно закреплённый в корпусе турбины.

Корпус подшипника

Корпус подшипника для турбин всех видов автомобилей.

Если вакуумный регулятор долго находился в работе и не подлежит ремонту, то лучше всего купить новый актуатор турбины. Такой необходимый элемент выхлопной системы продается практически в каждом автомобильном салоне. Если вы планируете купить актуатор для своего автомобиля, то обращайтесь в автосалон, который специализируется на продаже деталей конкретно под вашу марку автомобиля, или позвоните нам. Наши менеджеры подберут запчасти к любой модели авто, даже раритетной.

Отзывы

Недавно привозил свою турбину. Все сделали, отбалансировали, но заметил, что тяга совсем не такая, как раньше стала. И подхват только с 3000-3100 оборотов, а привык с 2500. Вернулся через пару дней, мастера все заново проверили, прочистили – теперь турбина снова зверь.

Одна из самых старых и проверенных компаний. Уже обращался сюда лет шесть назад, и теперь вот снова – рад, что все качество на высшем уровне, а вот оборудование обновилось, теперь еще круче. Особый респект за «всё включено». Принципиально не обращаюсь в те сервисы, где не устанавливают и не тестируют турбы.

Спасибо ребятам – отличные спецы! Не только починили турбину, но и нашли, почему она постоянно вылетала. Устранили неисправность и всё супер, отбегала уже 100 тыс. км – полет отличный. Рекомендовал «Турбомагию» знакомым автомобилистам, столкнувшимся с похожей проблемой – отзывы только положительные. Приятно, что дают гарантию.

Актуатор турбины что это

Автомобиль – неизменных помощник практически половины населения страны. Не удивительно, что многие стараются получить максимальную пользу с машины, с минимальными вложениями. И сегодня, чтобы улучшить тяговые характеристики авто, не нужно что-то кардинально менять. Увеличить тяговые характеристики машины можно просто установив турбонаддув.

Суть улучшения – турбонаддув позволяет принудительно увеличить объемы воздуха, подающиеся в камеру сгорания, тем самым улучшить процесс сгорания топлива без необходимости физического изменения параметров самого двигателя.

Здесь важно учесть, что больший объем сожженного топлива увеличивает давление и объем выхлопных газов. Поэтому требуется усиленное, оперативное их отведение, чтобы освободить место для новой порции воздуха. Именно на этом и базируется принцип работы актуатора турбины, который мы сегодня рассмотрим.

Как работает актуатор турбины

Для начала определимся в терминологии. Актуатор может иметь множество разговорных названий – вестгейт, вакуумный регулятор, избыточный клапан. Все это одна деталь, базовая роль которой сводится к выполнению функции сброса повышенного давления воздуха (выхлопных газов), во время работы двигателя автомобиля. Этот элемент выступает промежуточным звеном между турбокомпрессором и двигателем, оберегая их от перегрузки.

Устанавливается практически на турбине.

• Принцип работы актуатора сводится к тому, что при высоких оборотах двигателя, когда возрастает давление выхлопных газов с одной стороны и воздуха, направляемого через турбокомпрессор в двигатель с другой открывается клапан и стабилизирует ситуацию. Во время открытия клапана часть выхлопных газов попросту проходят мимо турбинного колеса, что приводит к снижению эффективности работы турбинного нагнетающего колеса и снижает давление воздуха.

Снижение давления выхлопных газов и направление их в обход турбинного колеса выполняется через калитку вестгейта, управляемую актуатором. Тем самым потребность в воздухе для горючей смеси четко соответствует моменту очищения камеры сгорания от выхлопных газов.

Иные типы актуаторов

В турбинах с изменяемой геометрией также есть актуаторы, которые бывают электрические и пневматические (вакуумные). Актуаторы в этом случае служат для поворота лопаток механизма изменяемой геометрии. Обычно в таких турбинах нет калитки вестгейта с управлением актуатором от повышенного давления.

Наиболее распространенные поломки актуаторов

• повреждение электрических элементов;
• износ зубьев шестеренок и червяка у электрического актуатора;
• выходит из строя электромотор;
• повреждение мембраны вакуумного актуатора.

В таких случаях, чтобы отремонтировать актуатор турбины, необходимо выполнить его диагностику с целью точно определить поломку. Для устранения неисправности целесообразно обратиться в специализированный сервисный центр. Устранить поломку самостоятельно будет достаточно сложно – для определения неисправности нужно специальное оборудование, которое в большинстве случаев отсутствует в домашних условиях. А если покупать отдельно – намного дешевле ремонт актуатора провести в сервисном центре.

Проверка актуатора

Изначально, в момент реализации, актуатор имеет заводские настройки и, фактически, готов к работе. Но после установки на транспортное средство целесообразно проверить актуатор и отрегулировать. Характерным сигналом выполнить такие действия будет дребезжание компрессора в момент глушения двигателя авто. Здесь не стоит паниковать, это не поломка актуатора. Просто шток клапана излишне болтается в процессе работы .

Кроме этого, часто, если правильно настроить актуатор, можно существенно увеличить производительность турбокомпрессора путем наращивания давления воздуха, подаваемого в двигатель.

Регулировка осуществляется несколькими путями

1. Самый простой и распространенный способ – просто выполнить замену пружины на более мощную. То позволит увеличить и поддерживать высокое давление турбины до момента срабатывания выпускного клапана. Но это чревато превышением оборотов вала турбины.
2. Следующий вариант, это выполнить подтяжку (можно затянуть, либо послабить) регулятора, влияющего на процесс открытия и последующее закрытия заслонки. При расслаблении тяга удлиняется. Если немного подтянуть – укорачивается. От длины тяги напрямую зависит плотность закрытия заслонки. Чем она меньше, тем плотнее будет примыкать заслонка. Следовательно, чтобы ее открыть нужно больше давления и времени. Тем самым турбина получает возможность обеспечить высокие обороты за короткий промежуток времени.
3. Еще один вариант – установка буст-контроллера. Устройство устанавливают перед вестгейтом и обеспечивает снижение давления, при котором срабатывает мембрана актуатора. Фактически такое устройство берет на себя часть функции регулирования давления, вследствие чего клапан не получает информации о реальном давлении газов и продолжает работать в штатном режиме.

Настройка актуатора

Конечно, ремонт турбин следует выполнять в условиях профессиональных сервисных центров, имеющих все необходимое диагностическое оборудование и запасные детали в случае необходимости что-либо менять. Вместе с этим обычная настройка может быть выполнена в домашних условиях.

Для этого потребуется пассатижи и ключ на 10. Последовательность действий будет такой:

1. Снять турбокомпрессор (некоторые модели машин дают возможность добраться до клапана без необходимости выполнения этой процедуры).
2. Снять скобу со штока, ослабить гайку, подтянуть винт регулировки (необходимо крутить влево).
3. Выполнить легкое постукивание по заслонке. Подтягивать до момента, пока не пропадет небольшое дребезжание. Учитывайте, чем туже затягиваете, тем сильнее будет возрастать давление на мембране.
4. Затяните гайку, верните скобу в исходное положение.

Чтобы проверить правильность ваших действий при настройках – запустите мотор и опробуйте его на разных режимах работы. Если все действия были верными – посторонних звуков не будет, в том числе и в момент глушения двигателя.

Для того,чтобы идентифицировать турбокомпрессор,необходимо правильно «прочитать» информационную табличку,которая на нем установлена.

Ниже приведены фотографии информационных табличек наиболее распространенных турбокомпрессоров — Garrett,Mitsubishi,IHI,KKK,Holset с описанием нанесенной на них информации.

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.

Вам точно станет интересно

Диагностика дизельного двигателя автомобиля

Как проверить турбину на дизельном двигателе

Стоимость турбины

Ремонт/продажа турбин и оригинальных запчастей по всей Украине
Наши СТО партнеры:

А также, принимаем на ремонт турбины из городов:

Мелитополь, Мариуполь, Николаев, Кировоград, Полтава, Чернигов, Сумы, Херсон и др.

Актуатор турбины: назначение, устройство, разновидности, поломки

Способов повысить мощность и КПД двигателя существует немало, одним из наиболее эффективным считается установка турбины. Турбокомпрессор позволяет существенно улучшить тяговые и динамические характеристики двигателя при относительно небольшом расходы топлива и объеме силового агрегата.

Не вдаваясь в подробности, которые и без того известны даже школьникам, турбина позволяет повысить мощность и отдачу мотора за счет принудительного увеличения воздушного объема в камеры сгорания. Чем больше кислорода, тем лучше будет сгорать ТВС, тем выше будет отдача двигателя при одних и тех же затратах топлива. Более подробно о том, что такое турбина, как она работает и т. д., читайте здесь.

Большой поток выхлопных газов, которые повторно используются для раскручивания турбины, требуется эффективная выхлопная система. С этой целью был придуман актуатор, о котором мы сейчас и поговорим.

Актуатор турбины — как это работает?

Актуатор или вакуумный регулятор, вестгейт, избыточный клапан — это устройство, задача которого заключается в сбросе повышенного давления (выхлопных газов). Когда мотор работает избыточный клапана не позволяет турбину от перегрузки, а также не дает мотору «пойти в разнос».

Работа заключается в том, чтобы при слишком больших оборотах и повышении давления выхлопных газов и воздуха до критической отметки, проходящих через «улитку», открывался клапан, тем самым стабилизируя ситуацию. Когда открывается избыточный клапан турбины определенная часть отработавших газов просто идут в обход турбины. Это позволяет снизить давление и предотвращает «перекручивание» турбины, а также защищает мотор от слишком высоких оборотов мотора. Давление снижается благодаря перенаправления потока газов в обход крыльчатки турбины, через так называемую калитку актуатора, которая им управляется. Таким образом удается достичь хорошей своевременной очистки камеры сгорания от выхлопа, так как баланс необходимого воздуха для ТВС и выхлопа четко контролируется. Где устанавливается актуатор? Устройство располагается практически на самой турбине.

Разновидности вестгейтов

На моторах с турбинами, которые имеют изменяемую геометрию, также используются актуаторы, они могут быть пневматическими или вакуумными, а также электро. В таких комплектациях роль вестгейта заключается в том, чтобы выполнять поворот лопаток механизма турбин с изменяемой геометрией. Отличием таких избыточных клапанов от обычных является то, что они не имеют калитки с управлением от повышенного давления.

Распространенные неисправности актуаторов

• Повреждение мембраны;
• Проблемы с электрическими элементами;
• Неисправность электромотора;
• Износ червяка и зубьев шестеренок электрического актуатора.

Признаки неисправности актуатора

• Турбина не развивает обороты и не обеспечивает необходимой мощности.
• Плавает давление турбины. Если давлении нестабильно, возможно причина в перепускном клапане, который сбрасывает давление. . Нерабочий вестгейт нередко становится причиной того, что большое количество не воспламенившегося топлива просто уходит в выпускной тракт, тем самым увеличивая расход горючего в разы.

Заметив что-либо из вышеперечисленного незамедлительно обратитесь к специалистам. Опытный механик выполнит ремонт актуатора и тем самым позволит вам избежать дорогостоящего ремонта турбины или полной ее замены.