Установка турбокомпрессора на авто – один из вариантов наиболее действенного тюнинга двигателя. При правильном подборе, монтаже и настройке этот агрегат серьезно повышает мощность мотора (до полутора раз). Среди различных вариантов конструкций наибольшую распространенность получили устройства высокого давления, оснащенные в отличие от иных моделей перепускным клапаном. Он служит для обеспечения стабильного функционирования силового агрегата при большом давлении и высоких оборотах. Следует заметить, что на дизелях нет отдельных систем экстренного сброса давления: все регулировочные процессы осуществляются при помощи геометрии турбины и объемом подаваемой в цилиндры топливно-воздушной смеси. О том, как эксплуатируется устройство на бензиновых моторах и как производится самостоятельная регулировка актуатора турбины, описывается ниже.
Нюанс: на сленге автовладельцев актуатор имеет еще пару названий – вакуумный регулятор, а также вестгейт. Эти термины обозначают одну-единственную деталь, защищающую турбокомпрессор от перегрузки.
Принципы работы
Вакуумный регулятор устанавливается перед турбиной в выпускном коллекторе двигателя. Как работает актуатор турбины? Принцип несложен: при повышении оборотов коленвала увеличивается давление выхлопных газов, и задача актуатора – пропустить их мимо самой турбины. Это и происходит при открытии клапана. Одновременно внутрь попадает больше воздуха, что дает возможность максимально разогнаться нагнетателю. Проще говоря, вестгейт в своей работе использует принцип обычного насоса, преобразуя энергию нажима в передвижение штока. Но есть и другие системы.
Преимущества обслуживания у нас
Специалисты сервисного готовы выполнить ремонт, замену или регулировку актуатора турбины дизельного двигателя в сжатые сроки. Все ремонтные или сервисные работы производятся в течение 1 дня с момента обращения. Для того чтобы гарантировать качество, мы пользуемся только сертифицированным оборудованием и оригинальными деталями от производителями. Опыт специалистов, наличие современных диагностических стендов, продуманные условия сервиса делают сотрудничество с нами приятным и эффективным! Оставьте заявку или обсудите интересующий вопрос с консультантами, и мы поможем записаться на диагностику в максимально удобное время!
Конструкционные особенности вакуумного регулятора
Наибольшее распространение получили устройства типа Bypass, которые предлагаются в двух вариантах:
- Актуатор турбины с замкнутым циклом. Здесь лишнее давление поступает в разогретый сектор устройства посредством байпасного канала. Такая технология снижает инерционные потери, возникающие при увеличении турбинным колесом своих оборотов. Когда образуется избыточное давление, начинает изгибаться диафрагма. В результате усилие возвратной пружины преодолевается, устройство открывается и все «лишнее» поступает в байпасный канал.
- Blow-Off. Здесь тоже применяется «принцип насоса». Отличие заключается в том, что выброс излишков осуществляется в атмосферу: при этом процесс сопровождается характерным звуком.
Подведение итогов
Перечисленные выше методы проверки позволяют оценить состояние автомобильной турбины приблизительно в 95% случаев. Как показывает практика, чаще всего в турбинах выходят из строя плавающие подшипники. Из-за этого лопасти повреждают ее корпус, однако при этом давление все же нагнетается. Основной признак частичного выхода турбины из строя — повышенный расход масла. В очень редких случаях кулер попросту заклинивает. В любом случае, при покупке подержанного автомобиля с турбированным двигателем необходимо обязательно проверять состояние его турбины.
Зачем нужно настраивать актуатор турбины
Действительно: казалось бы, установил новую деталь на двигатель и пользуйся! Но здесь такой момент не пройдет: при отсутствии должной регулировки в районе размещения турбокомпрессора будет наблюдаться дрожание (дребезжание) устройства (особенно сильно оно ощущается при перегазовке и остановке мотора). Еще одно следствие неверной регулировки (или ее отсутствия) – малый наддув.
Нюансы: последняя проблема может появиться и в случае отсутствия герметичности в системе впуска. На некоторых моделях автомобилей о неисправности сигнализирует бортовой компьютер, пишущий, например, «слабый наддув».
Система смазки
Смазка вала турбонагнетателя осуществляется смазочной системой двигателя.
На вал устанавливают уплотнительные кольца, предотвращающие проникновение масла в полости корпусов компрессора и турбины. Они же предохраняют корпуса от перегрева. Но герметичность обеспечивается не столько уплотнениями, сколько разностью величины давления в различных частях агрегата. Эту разницу давлений создает турбинная ось (вал), имеющая неравномерный диаметр.
Особая форма литья корпуса, в котором расположен вал, также способствует удержанию масла.
Если мотор не развивает требуемую мощность, это может быть симптомом неисправности турбонаддува. Наиболее часто встречающиеся проблемы — загрязнение воздушного фильтра или потеря герметичности впускного коллектора. Кроме потери мощности, их можно диагностировать по несвойственному для исправной машины цвету и количеству дыма, выходящего из выхлопной трубы.
Как отрегулировать актуатор турбины
Настройка устройства производится двумя способами, каждый из которых позволяет увеличить эффективность работы турбокомпрессоре.
Настройка наддува
Самый простой метод заключается в замене пружины: чем она будет жестче, тем больше воздействие на мембрану и наоборот. Все зависит от того, что требуется: понизить силу воздействия газов на вакуумный регулятор или понизить.
Следующий способ — регулировка по резьбе на его конце. Ослабление приведет к удлинению тяги вестгейта, а затягивание, наоборот, к уменьшению длины детали. В последнем случае заслонка плотнее прижимается и потребуется большее усилие для ее открытия. Итогом такого действия является более быстрое раскручивание крыльчатки турбинного колеса.
Применение соленоида
Его также называют буст-контролем. Установка этого устройства увеличивает силу наддува. Соленоид монтируется перед вакуумным регулятором. Соленоид просто выпускает часть воздуха, «облегчая» функционирование клапана.
Регулировка штока
Для выполнения этой операции рекомендуется демонтировать турбокомпрессор с двигателя (на некоторых моделях авто до регулировочной гайки можно добраться и без снятия агрегата). Это даст возможность увидеть, как закрывается «калитка». Если шток сделать короче, то она прижмется сильнее и наоборот.
Процесс регулировки (понадобятся пассатижи и ключ на 10):
- снимите скобу со штока и ослабьте гайку;
- подтяните (крутить нужно влево) пассатижами винт регулировки;
- при этом смотрите на «калитку», которая должна закрыться до упора;
- слегка постучите ключом по заслонке: если слышен дребезг, продолжите затяжку, пока он не исчезнет (здесь стоит учитывать, что 1 полный оборот винта соответствует примерно увеличению давления на мембране в 0,3 Бара);
- затяните гайку и поставьте скобу на место.
После такой регулировки вакуумный регулятор будет закрываться полностью. Чтобы проверить правильность настроек, запустите мотор и опробуйте его на разных режимах с перегазовками. Посторонних звуков быть не должно (в т. ч. и при глушении двигателя).
Регулировка и настройка
После замены изношенного клапана нужно произвести корректную настройку. Практика показывает, что неправильная регулировка актуатора приводит к тому, что при перегазовке двигателя работа турбины будет сопровождаться постоянным дрожанием. Признак неправильной настройки – недостаточный наддув даже на высоких оборотах мотора. Такое может происходить и по причине недостаточной герметичности системы, поэтому лучше доверить этот этап специалистам.
В специализированных автосервисах настройка актуатора дизеля осуществляется тремя способами:
- Замена пружины. Самая простая методика, основанная на установке более прочной и упругой детали, которая способна значительно увеличивать давление. Установка пружины из более мягкого материала дает обратный эффект – давление снижается. Таким образом достигается желаемый показатель.
- Регулировка конца. За счет ослабления конца актуатора можно удлинить тягу клапана, за счет затягивания – сократить. Сокращение тяги приводит к тому, что для открытия заслонки приходится прилагать гораздо большие усилия, соответственно – крыльчатка раскручивается гораздо быстрее.
- Установка буст-контроллеров. Механизм устанавливается до клапана и способен отрегулировать давление до нужных параметров. Контроллер самостоятельно выпускает часть излишнего давления, снижая нагрузку на актуатор и делая его работу более плодотворной.
Замена вестгейта
Полноценный его ремонт возможен лишь в профильном техническом центре, где можно наиболее точно диагностировать устройство. Причины поломки вакуумного регулятора:
- прекращение функционирования электронного блока, отвечающего за открытие/закрытие клапана;
- поломка шестеренки привода;
- выход из строя электрического двигателя, обеспечивающего надлежащую работу створок.
Если выясняется, что ремонт вакуумного регулятора обойдется достаточно дорого, то целесообразна замена актуатора турбины на новую деталь. Процесс осуществляется нижеследующим образом:
- Извлеките старую манжету.
- Очистите и обезжирьте ацетоном ее посадочное место и новую деталь.
- Применяя клей-герметик, установите новую манжету.
- На корпусе имеются колпачки и между ними должен остаться зазор, чтобы осуществлялась дополнительная смазка.
- Приклейте мембрану тем же средством и завальцуйте ее по кругу.
Сложность ремонта наиболее современных моделей актуаторов заключается в наличии непростой электронной начинки, поломка которой ведет к выходу из строя сервопривода. Здесь без профессионального оборудования не обойтись. Это может быть, например, тестер Turboclinic. Он позволяет провести диагностику и выполнить регулировку электронных компонентов таких систем, как Toyota, Garret, MHI, IHI.
Первый турбиностроитель
Устройство и принцип работы турбины на дизельном двигателе
Однако первый человек, который построил один из самых первых эффективных турбокомпрессоров, это отнюдь не Даймлер, и даже не Дизель. Первым инженером, построившим турбину, считается Альфред Бюхи. Патент на данное изобретение был получен в 1911 году. Первая турбина имела такую конструкцию, что эксплуатировать ее можно было только на больших судовых моторах. Применение компрессоров на дизельных авто смысла не имело.
Вам будет интересно:«Рено-Логан»: размеры, технические характеристики и обзор
Затем турбины стали применять в авиации. С 30-х годов в США регулярно серийно производили военные самолеты, бензиновые моторы которых комплектовались турбинами. Первый в истории грузовик, оснащенный турбированным дизелем, был построен в 38-м году.
В 60-х силами «Дженерал Моторс» были выпущены первые модели легковых «Шевроле» и «Олдсмобиль» с бензиновыми карбюраторными моторами с наддувом. Первые компрессоры, правда, не отличались большой надежностью, поэтому с автомобильного рынка они быстро исчезли.
Как продлить эксплуатационный ресурс изделия
Пользуясь нехитрыми правилами, можно серьезно продлить жизнь, как отдельных элементов турбокомпрессора (в т. ч. вакуумного регулятора), так и всего устройства в целом. Далее рассмотрены эксплуатационные особенности на разных режимах функционирования двигателя:
- Пуск мотора. При старте старайтесь газ применять по минимуму, а на холостых оборотах (ХО) держите двигатель не менее минуты. Дело в том, что в турбированном компрессоре нужные параметры устанавливаются в течение нескольких секунд, если поступает хорошая смазка. Если же газовать в самом начале пуска силовой установке, крыльчатка будет вынуждена крутиться в условиях недостаточного поступления масла, что приведет к ее поломке.
- Пуск в зимнее время. Если двигатель долго не работал или предстоит завести мотор при отрицательной температуре, старт производите только на холостых оборотах, чтобы масло заполнило турбокомпрессор.
- Глушение двигателя. До того, как зажигание будет выключено, дайте силовой установке немного поработать на ХО. В противном случае в турбокомпрессоре возникнут температурные перепады, масло резко перестанет подаваться на компоненты устройства, которые все еще будут крутиться по инерции.
- Холостые обороты. Не рекомендуется держать их более получаса. Если этот временной интервал превысить, крыльчатка будет крутиться с недостаточной скоростью, что чревато проникновением масляных паров через соединения. В итоге появляется сизый выхлоп из глушителя.
- Действия перед первым пуском двигателя после капитального ремонта. Сначала убедитесь, что система смазки турбокомпрессора заполнена. Далее, не пуская двигатель, проверните коленчатый вал, чтобы масло начало циркулировать. Заведите мотор и дайте ему поработать на холостых оборотах минут десять.
Соблюдение этих рекомендаций позволит пролить срок службы турбокомпрессора и избежать преждевременной регулировки, а то и дорогостоящего ремонта.
Конструкция
Устройство турбины с изменяемой геометрией от обычных моделей отличается наличием дополнительного механизма во входной части турбинного корпуса. Существует несколько вариантов его конструкции.
Наиболее распространенным типом является скользящее лопастное кольцо. Данное устройство представлено кольцом с рядом жестко закрепленных лопаток, расположенных вокруг ротора и движущихся относительно неподвижной пластины. Скользящий механизм служит для сужения/расширения прохода для потока газов.
Ввиду того, что лопастное кольцо скользит в осевом направлении, этот механизм весьма компактный, а минимальное количество слабых мест обеспечивает прочность. Данный вариант подходит для больших двигателей, поэтому применяется в основном на грузовиках и автобусах. Он характеризуется простотой, высокой , надежностью.
Второй вариант также предполагает наличие лопастного кольца. Однако в данном случае оно жестко закреплено на плоской пластине, а лопатки установлены на штифтах, обеспечивающих их вращение в осевом направлении, по другую ее сторону. Таким образом, геометрия турбины изменяется посредством лопастей. Этот вариант отличается лучшей эффективностью.
Однако ввиду большого количества подвижных элементов такая конструкция менее надежна, особенно в высокотемпературных условиях. Отмеченные проблемы обусловлены трением металлических деталей, которые при нагреве расширяются.
Еще один вариант — движущаяся стенка. Во многом он аналогичен технологии скользящего кольца, однако в данном случае неподвижные лопасти установлены на статичной пластине, а не на скользящем кольце.
Турбокомпрессор с переменной площадью (VAT) предполагает наличие лопаток, вращающихся вокруг точки установки. В отличие от схемы с поворотными лопастями они установлены не по окружности кольца, а в ряд. Ввиду того, что такой вариант требует сложной и дорогой механической системы, были разработаны упрощенные версии.
Одна из них — турбокомпрессор с переменным расходом (VFT) Aisin Seiki. Корпус турбины разделен на два канала неподвижной лопастью и оснащен заслонкой, распределяющей поток между ними. Еще несколько неподвижных лопаток установлены вокруг ротора. Они обеспечивают удержание и слияние потока.
Второй вариант, называемый схемой Switchblade, ближе к VAT, однако здесь вместо ряда лопаток используется одна лопасть, также вращающаяся вокруг точки установки. Существует два типа такой конструкции. Один из них предполагает установку лопасти в центральной части корпуса. Во втором случае она находится посреди канала и разделяет его на два отсека, как лопатка VFT.
Для управления турбиной с изменяемой геометрией применяются приводы: электрические, гидравлические, пневматические. Контроль турбокомпрессора осуществляет блок управления двигателем (ЭБУ, БУД).
Следует отметить, что для таких турбин не требуется перепускной клапан, так как благодаря точному контролю возможно замедлить поток выхлопных газов недекомпрессионным способом и пропустить избытки через турбину.
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.
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.
Ремонт актуаторного устройства
Ремонт актуатора сцепления Corolla E150 позволит стабилизировать работу робота. Порядок проведения ремонта своими руками.
Проверить сцепление
Для этого нужно разогнать транспортное средство до 50–60 км/ч, перевести робот в режим ручной регулировки и включить пятую передачу. При этом нужно максимально выжать педаль газа и проследить, чтобы стрелки спидометра и тахометра двигались синхронно. Это свидетельствует об исправности сцепления.
Определить ошибку актуатора
Для определения возможных ошибок необходимо остановить машину, перевести робот в нейтральное положение, выключить стояночный тормоз и систему зажигания. С помощью SST соединить контакты TC и CG блока DLC3. Далее надо включить систему зажигания, при этом педаль тормоза следует отпустить. Запустится диагностическая система. Все лампы приборной панели замигают, а в случае появления ошибки появится красная шестерня, которая будет мигать с определенной периодичностью. Если же ошибок не обнаружено, то моргание будет без больших перерывов.
Снять и разобрать ММТ
Для того чтобы устранить неисправность актуатора, его необходимо снять. Подобраться к механизму можно лишь через снятие аккумуляторной батареи и ее площадки. Затем стоит разъединить фишки с двигателя и датчика. После можно снимать непосредственно актуатор (он крепится на трех болтах).
Далее отсоединяется двигатель от актуатора, а внутреннее пространство механизма очищается от пыли и грязи.
Замена щеток должна осуществляться с особой осторожностью, так как при осуществлении данного процесса возможны новые поломки. Сразу же надо проверить мотор актуатора сцепления Corolla 150, для этого надо просмотреть проводку
На ней не должно быть налета, грязи и «застарелости». Если же присутствует неприятный запах гари, значит, сгорел моторчик актуатора, и следует осуществить его замену.
Далее можно разбирать ММТ. Для этого нужно открутить крепежные элементы датчика, также стоит запомнить точное расположение этой детали. После того как датчик был снят, надо обнаружить пластинку с усиками, она крепится на гайках, которые нужно открутить. Для определения верности процесса разборки шток ставится в определенное положение. Для этого необходимо взять отвертку и прокрутить в пазу приводного моторчика крутящийся элемент. Шток должен быть предельно сжат внутрь.
После можно демонтировать крепежные элементы и вскрывать крышку ММТ. Далее раскручивается и вытаскивается приводной шток. Необходимо почистить механизм от старой смазки и вычистить блок от грязи и пыли.
После очистки необходимо продиагностировать ММТ на факт наличия возможных поломок. Одним из наиболее простых методов диагностики является следующий: надо вытащить пружину и для проверки собрать весь механизм. Чаще всего изнашиваются втулки, также наиболее распространенной проблемой является некачественно изготовленный привод. Поэтому перед покупкой нового актуатора следует задаться вопросом: где делают этот важный механизм?
Произвести установку устройства
Во время сборки все комплектующие устанавливаются в обратном порядке. При этом необходимо сделать смазку всех втулок, подшипников и червячного вала. После установки актуатора шток ставится в предельное наружное положение и «заводится» на пол-оборота. На усики ставится датчик, после деталь поворачивается по часовой стрелке, это необходимо для фиксации датчика крепежными элементами. После надо смазывать вилку сцепления, установить привод, фишки на мотор и приводной датчик.
В конце останется лишь установить аккумулятор и провести регулировку положения сцепления.
