2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Актуатор турбины дизельного двигателя: устройство, принцип работы и настройка

Актуатор турбины дизельного двигателя: устройство, принцип работы и настройка

Актуатор в автомобиле

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.

Электронный блок управления турбиной: особенности, виды поломок

К сложным элементам турбокомпрессора относят электронный блок управления турбины (сервопривод), период эксплуатации которого в 2-3 раза ниже по сравнению с турбиной. Если присутствуют неисправности в модуле управления: 004109, 013128, р2562, 1-j724, р2563, p132b авто значительно утрачивает скорость, мощность. К тому же турбокомпрессор (механическая часть) бывает исправным.

Сервисный центр Turbohelp осуществляет диагностику без снятия сервопривода с турбины и автомашины, срочный ремонт и прошивку (адаптацию) ЭБУ турбины. Применение оснащения, запасных частей соответствует требованиям завода-производителя. Предоставляется гарантия сроком от полугода до 12 месяцев.

elektronnij_blok2

Поломка электронного привода турбокомпрессора происходит из-за коксования или механического повреждения запчастей РСА, которые увеличивают усилия передвижения механизма соплового прибора.

Первые признаки необходимости регулировки

Среди наиболее распространенных первых признаков потребности в корректировке функционирования данного компонента являются:

  • Образование звона в области турбонагнетателя в следствие глушения мотора. Это говорит о слишком свободном передвижении штока и требует незамедлительной коррекции;
  • Еще одним из наиболее важных симптомов, свидетельствующих о наличии неисправности, считается недостаточный наддув при исправных деталях всего узла.

Данные «тревожные звоночки» оповещают автовладельца о наличии неисправностей, которые могут повлечь за собой серьезные последствия. Вслед за этими признаками можно заметить увеличенное потребление моторного масла, скрип, недостаточные показатели мощности при максимальных оборотах, резкие скачки давления и температур.

Компания «Centr Turbin» уже более 15 лет специализируется на решении подобных проблем, успела заработать репутацию действительно надежного и доступного в финансовом плане партнера. Наши цены на регулировку актуатора приятно удивят каждого владельца авто, а оперативность выполнения работ сможет вас только порадовать.

Способы корректировки работы вестгейта

Необходимость в правильной настройке актуатора турбины является обязательной процедурой после установки нового элемента. Почему этому процессу уделяется особое внимание? Потому что от правильного функционирования компонента зависит корректность работы всего механизма.

Читайте так же:
Регулировка фар на форестере 2007

Есть три наиболее простых способа налаживания работы вакуумного регулятора:

  1. Замена пружины. Замещение ослабленной пружины на новую, более упругую, способствует увеличению давления;
  2. Коррекция конца вестгейта. Это позволяет растянуть тягу клапана перепуска либо сократить ее, что приведет к уменьшению срока раскрутки крыльчатки;
  3. Монтаж буст-контроллера. Данный метод дает возможность повысить уровень наддува. Его основная функция – это самостоятельный впуск воздуха. Этим действием контроллер облегчает задачу регулятору.

Все вышеперечисленные методы считаются наиболее простым решением проблемы, и каждый имеет ряд преимуществ и недостатков. Наши мастера обязательно обсуждают все ремонтные манипуляции с заказчиками и выбирают наиболее безопасные способы вмешательства в работу системы.

Наши преимущества

Если вы все еще думаете над тем как отрегулировать актуатор турбины на вашем авто, то перестаньте. Лучше сразу обратитесь к профессионалам своего дела, работающим в «Centr turbin». Мы обеспечим:

  • Индивидуальный подход и персональный подбор элементов;
  • Оперативное и качественное выполнение всех работ;
  • Предоставление двухлетней гарантии на произведенные манипуляции;
  • Использование только высококачественных и оригинальных деталей.

Становясь нашим клиентом, вы получаете сервис на высшем уровне и массу привилегий. За более подробной информацией обращайтесь к нашим менеджерам любым, удобным для вас способом.

Как самому отремонтировать и настроить актуатор турбины

Турбонаддув сегодня является одним из самых распространенных способов, который позволяет существенно увеличить мощность бензинового или дизельного двигателя без увеличения рабочего объема силового агрегата. Установка турбокомпрессора также является более эффективным решением по сравнению с механическими нагнетателями.

Основой турбонаддува является подача воздуха в цилиндры ДВС под давлением. Чем больше воздуха удается подать в мотор, тем большее количество топлива получается сжечь. Гражданские версии турбомоторов имеют не слишком большой наддув, которого достаточно для достижения необходимых показателей.

Вполне очевидно, что для достижения максимальной производительности на двигатели устанавливаются турбины, которые способны обеспечить высокое давление.

В этой статье мы поговорим о том, для чего нужен актуатор на турбине, каков принцип работы актуатора турбины, а также как производится проверка актуатора турбины и настройка данного элемента.

Актуатор турбины: особенности работы

Актуатор, он же вестгейт или вакуумный регулятор — клапан для сброса избыточного давления воздуха на высоких оборотах двигателя. Задачей данного решения является своеобразная защита турбокомпрессора и двигателя. Указанный регулятор для защиты от избыточных нагрузок находится в выпускном коллекторе (фактически, на самой турбине), местом установки является область перед турбиной.

Работает вестгейт по следующему принципу: если обороты двигателя высокие, в результате чего растет давление отработавших газов и давление надувочного воздуха, тогда открывается клапан. Его открытие перенаправляет часть выхлопных газов в обход турбинного колеса.

Читайте так же:
Схема зарядного устройства с регулировкой тока переменным резистором

Другими словами, отработавшие газы, вращающие крыльчатку турбинного колеса и вал, на котором параллельно установлена крыльчатка компрессорного колеса, перепускаются. В результате интенсивность работы турбины снижается, уменьшается подача воздуха в цилиндры ДВС.

Так происходит в том случае, когда турбинное колесо раскручивается выхлопными газами до слишком высоких оборотов, в результате чего актуатор инициирует срабатывание обходного клапана, то есть отработавшие газы проходят мимо турбинного колеса. Получается, вестгейт попросту не позволяет турбонагнетателю раскручиваться до максимума под действием слишком сильного потока выхлопа на высоких оборотах мотора.

Добавим, что турбомоторы с завода изначально точно настроены. Во время тюнинга ДВС или установки турбонаддува на атмосферный мотор актуатор необходимо настраивать отдельно. Настройка и регулировка актуатора турбины является важным моментом, так как от нормальной работы системы зависит исправность двигателя и турбокомпрессора. Вестгейт желательно настраивать при помощи спецоборудования, но также это можно сделать самостоятельно, о чем мы расскажем ниже.

Распространенные неисправности вестгейта

Теперь давайте поговорим о частых неисправностях, при которых неизбежна замена актуатора турбины или требуется ремонт данного элемента. Начнем с того, что причин для выхода из строя указанной детали несколько. Прежде всего, ломаются электронные компоненты, возможны неисправности электромотора, а также происходит поломка зубьев шестерней привода клапана.

В ряде случаев проблема устраняется после диагностики в специализированных сервисах по ремонту турбин. Специалисты проводят проверку работоспособности контроллера, выполняют целый ряд тестов. Частой неисправностью, которую помогает устранить ремонт актуатора турбины без замены, является вышедшая из строя манжета (мембрана актуатора турбины).

В полседнем случае к поломке приводит значительный пробег и естественный износ деталей, в результате часто указанная манжета повреждается. Для устранения необходимо снять актуатор турбины, после чего из корпуса вынимается старая мембрана. Далее поверхности следует обезжирить, после чего новая манжета приклеивается клеем к корпусу с двумя колпачками и дополнительно проходит процесс круговой завальцовки. Затем производится настройка актуатора турбины.

Тестирование работы турбины автомобиля Строение и работа турбина в автомобиле неоригинальный актуатор актуатор турбины

На рисунке изображена турбина с изменяемой геометрией, устанавливаемая на автомобили Volkswagen, Skoda. Общее устройство турбокомпрессора и принцип нагнетания дополнительного воздуха не отличается от обычных турбокомпрессоров. Основная особенность в поворотных лопатках, механизме управления и вакуумном приводе.

Принцип работы

Поворотные лопатки вращаются на осях, установленных в опорном кольце. К оси каждой лопатки прикреплены тяги управления, которые при монтаже входят в зацепление с регулировочным кольцом. Направляющий рычаг соединяет регулировочное кольцо с рычагом тяги управления и осью вакуумного привода поворотных лопаток.

При изменении положения оси вакуумного привода регулировочное кольцо проворачивается на определенный угол. За счет этого происходит поворот оси лопаток в опорном кольце. Они синхронно меняют свое положение, изменяя тем самым сечение для потока выхлопных газов.

Принцип работы турбины с изменяемой геометрией основывается на регулировании потока отработавших газов, направляемых на колесо турбины. Регулировка позволяет подстраивать проходное сечение для потока отработавших газов под режим работы двигателя.

Как изменяется давление наддува?

Когда мы рассматривали принцип работы системы изменяемой геометрии впускного коллектора, то говорили о зависимости скорости потока газов от проходного сечения канала. При одинаковом давлении скорость потока газа будет выше в канале с суженым сечением.

Читайте так же:
Нужна ли регулировка клапанов на туксоне

Для быстрого выхода турбины в зону эффективной работы на низких оборотах двигателя необходимо высокое давление наддува. В таком режиме работы лопатки уменьшают сечение канала, по которому отработанные газы движутся к крыльчатке турбины. В итоге повышается давление наддува.

В зоне высоких оборотов двигателя увеличивается объем выхлопных газов. Небольшое сечение канал приведет к чрезмерному подпору выхлопных газов, что приведет к плохому наполнению цилиндров свежим зарядом ТПВС. Поэтому с повышением оборотов двигателя лопатки меняют свое положение, увеличивая сечение для прохождения выхлопных газов.

Принцип работы изменяемой геометрии позволяет отказаться от перепускного клапана (wastegate). Через крыльчатку «горячей» части проходит весь поток выхлопных газов. Предотвращение избыточного наддува осуществляется изменением положения поворотных лопаток.

Система в разрезе

  1. Лопатки расположены перпендикулярно радиальным линиям, что равняется узкому сечению для потока выхлопных газов. Обеспечивается быстрое нарастание наддува и прибавка крутящего момента в зоне низких оборотов двигателя.
  2. Ступенчатое расположение лопаток – большое сечение для потока выхлопных газов. Этот же режим используется в качестве аварийного, когда система самодиагностики регистрирует некорректную работу системы, отсутствует питание на электромагнитном клапане.

Управление геометрией

Изменение геометрии турбины осуществляется блоком управления двигателем. Принцип работы рассмотренной выше системы предполагает наличие электромагнитного клапана управления наддувом. Управляется клапан ШИМ-сигналом. Изменяя скважность сигнала, ЭБУ двигателя устанавливает необходимое разряжение в вакуумной среде привода поворотных лопаток. При таком управлении ЭБУ может плавно и точно управлять регулировочным кольцом, что обеспечивает эффективное сгорание ТПВС на всех режимах работы двигателя.

Когда электромагнитный клапан обесточен, в вакуумной среде атмосферное давление, лопатки установлены в ступенчатом положении. Для плавной регулировки давления наддува ЭБУ постоянно опрашивает датчиковую аппаратуру двигателя.

Принципиальное отличие

Автомобильные газовые турбины всех типов имеют 3 режима работы:

  • выход в рабочую зону. Раскручивающийся вал турбины создает сопротивление потоку выхлопных газов, что снижает наполняемость цилиндров и, как следствие, КПД двигателя. Именно с режимом раскручивания турбинного колеса водители связывают явление «турбоямы»;
  • зона эффективной работы. При достижении рабочей зоны скорость вращения компрессорного колеса позволяет нагнетать в цилиндры большее количество воздуха, что ощущается прибавкой в крутящем моменте;
  • зона оверспина (от англ. overspinning– избыточное вращение). Устройство турбокомпрессора предполагает зоны эффективности. Конструкция двигателя также рассчитывается на определенную величину наддува. Если скорость потока выхлопных газов превысит зону оптимальной эффективности и расчетную величину наддува, дальнейшее использование турбонаддува только снизит КПД двигателя. Также превышение расчетной скорости вращения крыльчатки ведет к срыву потока воздуха. Поэтому устройство большинства турбин предполагает наличие клапана Последний на определенных оборотах двигателя пускает поток выхлопных газов в обход турбинного колеса.
Читайте так же:
Трактор т 25 регулировка клапанов зазор

Устройство турбины с фиксированной геометрией – это всегда компромисс между скоростью выхода в зону эффективности, величиной наддува и границей пиковой мощности. На эти параметры влияет диаметр каналов для движения газов, соотношение площади индюсера и эксдюсера, Area/Radius хаузинга, конструкция клапана wastegate, blow-off. Но из-за того, что характеристики турбины закладываются еще на стадии проектирования, ее рабочая зона довольно узкая.

Преимущества

  • Активное изменение сечения канала «горячей» части турбины позволяет расширить зону ее эффективной работы. Авто с изменяемой геометрией турбонаддува могут выдавать большую мощность уже с самих низких оборотов.
  • Уменьшенный подпор выходу выхлопных газов на высоких оборотах. Из-за отсутствующего клапана wastegate в «горячей» части уменьшается количество разнонаправленных потоков газов, что улучшает прохождение газов через турбину.
  • Улучшение эластичности двигателя.
  • Снижение расхода топлива и количества вредных выбросов в атмосферу.

Возможные неисправности

Усложнение конструкции турбины неминуемо приводит к увеличению риска поломки. Но в случае с работой изменяемой геометрии ситуация не так плоха, как может показаться. У механизма лишь несколько основных проблем:

  • движение лопаток с подклиниванием. Происходит из-за критического износа трущихся пар и при нагарообразовании. Углеродистые и масляные отложения препятствуют плавному перемещению регулировочного кольца;
  • заклинивание лопаток в одном из положений. Из-за критического нагарообразования силы вакуума недостаточно для перемещения регулировочного кольца;
  • неисправность вакуумного привода поворотных лопаток, клапана управления давлением турбонаддува.

Среди основных симптомов поломки – подергивания при разгоне, потеря мощности двигателя, увеличение расхода топлива и появление на панели приборов индикации Check Engine.

Если у вас имеется какая-либо из этих ошибок, то на 99% дело в заклинившем актуаторе привода изменения геометрии турбокомпрессора.

Причин может быть несколько, но основные это:

  1. Из-за позднего отключения системы EGR и регенерации сажевого фильтра, т.к. забивается сажей сам механизм изменения геометрии и потом все это дело заклинивает в одном положении и не способно в принципе куда-то двигаться, пока все не разберешь и не прочистишь.

2. Далее п.1 тянет за собой поломку моторчика актуатора из-за чрезмерных нагрузок.

Читайте так же:
Регулировка карбюратора бензопилы makita dcs34

3. Естественный износ самого механизма актуатора (внутри там находятся пластиковые шестеренки, которые подвержены износу). Особенно, это проявляется при забитом сажевом фильтре.

Теперь рассмотрим варианты решения данной проблемы. Основных их четыре. Пойдем от наиболее дорогого к наименее затратному.

  1. В большинстве автосервисов при появлении вышеперечисленных ошибок вам предложат замену турбины на новую. Это самый простой, но и одновременно, самый дорогой вариант решения проблемы. На данный момент новая турбина Borg Warner стоит около 70-80 тысяч рублей, плюс работа по её замене.

2. Замена турбокомпрессора на ТКР с фиксированной геометрией от двигателя Евро-3/4.

Holset HE200WG

Стоимость оригинального ТКР около 28 000р., плюс потребуется выпускной коллектор от двигателя Евро-3/4:

К этому добавятся некоторые сварочные работы по фланцу катализатора и т.д., ну и, конечно же, обязательна прошивка ЭБУ под новую турбину.

Суммарные затраты выходят около 50 000 руб.

3. Ремонт/замена самого актуатора.

Стоимость порядка 17000р. Но рекомендовать данный способ не буду, ввиду сложной повторяемости метода.

Если подвернется б/у исправный актуатор, то это нормальный вариант. А ремонты, неоригинальные акруаторы это все спорно, т.к. не раз видел работу турбины после ремонта актуатора и могу сказать, что это не то же самое, что и новая исправная турбина. Вроде и работает, но не так, как нужно.

4. Теперь расскажу о наиболее бюджетном способе. Его суть заключается в том, что при выходе из строя актуатора, мы не занимаемся его починкой, заменой и т.д.

Делается следующее: геометрия турбокомпрессора вручную выставляется в определенное положение и в нем же фиксируется. Блок управления двигателем ISF2.8 прошиватся для исключения из системы актуатора и отсутствия ошибок на приборной панели. Автомобиль отлично едет и больше не доставляет хлопот с системой изменения геометрии турбокомпрессора, а бюджет на замену турбины вы пускаете на более необходимые вещи.

Сравнение мощностных характеристик Cummins ISF2.8 и УМЗ А2755 Evotech Газель Некст

Восстановление геометрии турбины

В компании Турбомикрон рассказали, что ремонт турбин с поломками геометрии выполняется только путем механической чистки и устранения причины перебоев в работе системы, поскольку кроме засора лопаток нагаром, причина плохой работы геометрии может быть в изношенном клапане актуатора.

Безусловно, работу по восстановлению агрегата лучше доверить профессионалам. Кроме быстрого определения проблемы и качественного решения, они правильно отрегулируют работу геометрии на специальном стенде. Сделать это в домашних условиях не только трудно, но и чревато дополнительными проблемами. Плюс, специалисты дадут гарантию на свою работу от 1 до 3 лет. Это удобно и надежно.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector