Как работает актуатор турбины дизельного двигателя?

Содержание

Регулировка турбины дизельного двигателя

Как работает актуатор турбины дизельного двигателя?

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.

Конструкционные особенности вакуумного регулятора

Наибольшее распространение получили устройства типа Bypass, которые предлагаются в двух вариантах:

  1. 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.
  2. Blow-Off. Здесь тоже применяется «принцип насоса». Отличие заключается в том, что выброс излишков осуществляется в атмосферу: при этом процесс сопровождается характерным звуком.

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».

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).

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:

  1. Извлеките старую манжету.
  2. Очистите и обезжирьте ацетоном ее посадочное место и новую деталь.
  3. Применяя клей-герметик, установите новую манжету.
  4. На корпусе имеются колпачки и между ними должен остаться зазор, чтобы осуществлялась дополнительная смазка.
  5. 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.

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:

  1. 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.
  2. 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.
  3. 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.
  4. 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.
  5. 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.
Читайте также  Как избежать гидроудара двигателя?

Источник: http://motorserv.ru/regulirovka-turbiny-dizelnogo-dvigatelya/

Актуатор турбины: как работает и для чего нужен

Как работает актуатор турбины дизельного двигателя?
3373 2

Многие водители предпочитают тюнинговать двигатель турбокомпрессором. Это агрегат, правильное название которого — актуатор турбины. При корректной настройке устройство может серьезно увеличить мощностные характеристики мотора. Сейчас широкое распространение получили актуаторы высокого давления. В конструкции устройства есть клапан, который препятствует росту давления при работе двигателя на повышенных оборотах.

Как работает актуатор турбины дизельного двигателя?

На сленге автолюбителей этот узел имеет разные названия — например, вестгейт, вакуумный регулятор. Как и другие механические узлы, актуатор может сломаться, и тогда, чтобы продолжить эксплуатировать турбированный двигатель, его приходится менять. Но замена — это полбеды. Потом вестгейт придется регулировать, и это уже серьезная задача, правильно выполнить которую сможет только опытный водитель.

Регулятор ставят в выпускной коллектор машины. Принцип его действия простой. При увеличении скорости мотор начинает работать на повышенных оборотах. Давление отработанного газа растет. Появляется необходимость провести его мимо колеса турбины. Тогда и начинает действовать вестгейт — его клапан открывается и пропускает газы через себя.

Не работает актуатор турбины: признаки

Симптомов поломки турбокомпрессора несколько, но основной — синий выхлоп. Особенно ярко он выражается во время разгона, но когда работа силового агрегата стабилизируется, выхлоп приобретает обычный цвет. Дым синеет из-за сгорания масла, которое попало в мотор по причине его вытекания из турбокомпрессора.

Из выхлопной трубы может выходить и черный дым, что говорит о сгорании обогащенного топлива из-за утечки воздуха в интеркулере. Также выхлоп может быть черным из-за поломки управляющей системы турбокомпрессора.

Выход дыма белого цвета также говорит о неисправности турбокомпрессора. Выхлоп белеет из-за засора в сливе турбинного маслопровода. Другими явными признаками неисправности актуатора являются потеки масла на турбине и значительное увеличение его расхода. Это свидетельство засора в каналах подачи воздушной массы или маслопровода.

Если автомобиль стал разгоняться медленнее обычного, дело также может быть в турбокомпрессоре. Его неисправность может стать причиной недостаточного поступления воздушной массы в силовой агрегат. Нехватка воздуха приводит к серьезному падению мощности мотора.

Еще один признак поломок в турбине — сильный шум при работе двигателя. Его появление бывает вызвано протеканием воздуха между выходом компрессора и мотором. Вместе с шумом появляется неприятный скрежет при включенном турбокомпрессоре. Скрежет или шум могут быть следствием образования трещин, вмятин или других механических повреждений, которых касаются лопасти агрегата.

Если расход масла значительно увеличился, а выхлоп стал более токсичным, проверьте воздушный фильтр или подключенный к турбине воздушный канал. Может быть, проблема в том, что эти элементы засорились.

Последний признак нерабочего состояния вестгейта — самый распространённый. Это выход масла из компрессора. Причина неоригинальна — это все то же замусоривание кожуха оси турбогенератора. Также выход масла мог быть спровоцирован неисправностью смазочной системы или ее закоксовыванием.

Как проверить актуатор турбины?

Диагностика электронного турбокомпрессора начинается с проверки тестером. Актуатор можно тестировать на автомобиле, а можно предварительно демонтировать.
Проверке подлежат:

  • вакуумный клапан;
  • исполнительный механизм;
  • турбинный клапан.

Диагностику нужно периодически проводить, даже если вестгейт не дает повода. Когда происходит незначительная поломка турбины, это ведет к чрезмерному нагреву подшипников и, как следствие, к полной поломке агрегата.

Тестирование можно производить так — запускаем двигатель и газуем на месте. При этом нужно посматривать на шток вестгейта — в какой-то момент он начнет двигаться. Запомните, на каких оборотах мотора турбокомпрессор начал срабатывать — это будет ориентиром для проверки его исправности. Более точные показания можно получить на стенде.

Настройка актуатора турбины

Регулировка актуатора турбины должна производиться обязательно. Если этого не сделать, во время работы двигателя вся система будет дрожать. Если же настройку произвести некорректно, наддув будет недостаточным. Однако неполный наддув может проявиться, если впуск системы потерял герметичность.

Приступаем к настройке. Сделать её можно по-разному:

  1. Увеличить давление при помощи замены старой пружины на более упругую. Если, наоборот, надо снизить нажим, можно установить пружину из мягкой стали. Для удлинения тяги перепускного клапана нужно ослабить конец актуатора, для уменьшения, наоборот — затянуть. Если тяга будет сокращена, заслонку получится прижать плотнее. Тогда для ее открытия придется прикладывать значительное усилие, а значит, крыльчатка будет раскручиваться быстрее.
  2. Повысить наддув можно установкой буст-контроллера. Этот механизм способен изменять давление. Чтобы он снижал давление на вестгейт, его нужно устанавливать перед ним. Буст-контроллер берет часть нагрузки на себя, так как выпускает часть воздуха.

Настройка штока

Чтобы убрать передув, нужно укоротить шток, закручивая регулировочную гайку (то есть крутя ее по часовой). Тогда лопатки геометрии будут открываться не слишком сильно. Если нужно исправить недодув, действовать нужно наоборот — откручивать регулировочную гайку.

Замена актуатора: когда требуется?

Иногда турбина выходит из строя сразу, но обычно это происходит постепенно. Чтобы определить поломку на ранней стадии, нужно присмотреться к работе машины. Если все усилия по ремонту этого устройства не дали результатов, придется купить новый актуатор.

Раньше замена производилась в сборе с турбиной, теперь актуатор можно заменить отдельно. Некоторые мастера вообще рекомендуют не пытаться ремонтировать это устройство, а сразу его менять — если, конечно, дело не в закисшем соединении. Узел обязательно придется заменить, если шарнир тяги на регуляторе износился. Работа эта не такая уж и сложная. После замены девайса понадобится время на его адаптацию.

К преждевременному выходу из строя актуатора приводят агрессивный стиль езды, применение некачественного топлива и моторного масла. Чтобы агрегат прослужил дольше, допускать подобного не стоит — лучше использовать только сертифицированные техжидкости.

Источник: https://mashinapro.ru/1827-aktuator-turbiny-kak-rabotaet-i-dlya-chego-nuzhen.html

Актуатор турбины: принцип работы, основные неисправности, диагностика и настройка

Как работает актуатор турбины дизельного двигателя?

Для многих водителей автомобиль – это просто средство передвижения, тогда как для других машина является хобби, в которое они готовы вкладывать время и деньги, чтобы добиться улучшения базовых характеристик. Одним из наиболее популярных способов тюнинга двигателя автомобиля является установка турбины (турбокомпрессора). Турбина способна значительно повысить мощность мотора, если ее правильно подобрать и настроить.

В настоящее время наибольшую популярность имеют турбины высокого давления, которые отличаются от базовых вариантов турбокомпрессоров наличием клапана. Он необходим, чтобы справляться с избыточным давлением при работе двигателя на высоких оборотах.

1. Как работает актуатор турбины 2. Распространенные неисправности актуатора турбины 3. Как настроить актуатор турбины

Обратите внимание: В автомобильном сленге данный клапан может носить разные названия, среди которых самые распространенные следующие: вестгейт, актуатор, вакуумный регулятор. Следует понимать, что под всеми этими терминами подразумевается одна деталь, которая занимается защитой турбины от перегрузок при работе на высоких оборотах.

В процессе эксплуатации актуатор турбины может выйти из строя, и владельцу автомобиля потребуется его замена, чтобы продолжить эксплуатировать автомобиль с турбированным мотором. Замена вестгейта подразумевает не только его установку, но и регулировку, которую крайне важно выполнить правильно. В рамках данной статьи рассмотрим, как настроить клапан турбины самостоятельно, не обращаясь к специалистам сервисных центров.

Как работает актуатор турбины

Как было отмечено выше, задачей актуатора турбины является снижение давления при работе мотора на высоких оборотах. Он монтируется до турбины в выпускной коллектор автомобиля.

Принцип работы вестгейта крайне простой. Когда в двигателе повышаются обороты, а вместе с тем возрастает давление отработавших газов, стоит задача пустить их мимо самого турбинного колеса. Соответственно, в этот момент происходит открытие актуатора, установленного до турбины, и через него выходят отработавшие газы. За счет этого в клапаны попадает больше воздуха, что необходимо для максимального разгона турбонагнетателя.

Распространенные неисправности актуатора турбины

Можно выделить три главных причины, почему ломается вестгейт:

  • Выходят из строя электронные составляющие компонента системы, которые отвечают за его своевременное открытие/закрытие;
  • Ломаются зубья шестерней привода, что приводит к сложностям при открытии и закрытии клапана;
  • Выход из строя электромотора, который отвечает за работу створки, вследствие чего система не функционирует должным образом.
Читайте также  Что значит детонация двигателя?

В условиях специализированного сервисного центра можно устранить все описанные выше проблемы, но важно отметить, что для начала необходимо правильно диагностировать поломку, для чего потребуются специальные тестеры. Соответственно, самостоятельный ремонт актуатора турбины часто невозможен из-за отсутствия необходимого оборудования.

Чаще всего, когда клапан турбины выходит из строя, его целесообразнее не ремонтировать, а заменить. Особенно это актуально, когда выходят из строя манжет или маслосъемные колпачки, которые не подлежат замене. В таком случае потребуется снять актуатор турбины и установить на его место новый. Делается это следующим образом:

  1. Первым делом потребуется достать из корпуса старую манжету;
  2. Далее крайне важно обезжирить поверхности, чтобы они плотно скрепились друг с другом;
  3. После этого, используя герметичный клей, нужно наклеить новую манжету на корпус с двумя колпачками;
  4. Для создания необходимого вакуума между колпачками создается зазор, вместе с тем обеспечивается дополнительная смазка;
  5. Далее при помощи клея крепится мембрана, и ее важно завальцевать по всей окружности.

На этом можно считать установку активатора завершенной. Остается его настроить, чтобы он правильно работал с системой.

Как настроить актуатор турбины

Первый вопрос, который возникает у водителя после установки актуатора на турбину – «Зачем его настраивать?». Ответ на этот вопрос очень простой – если не произвести настройку (или настроить актуатор неправильно), то во время работы турбины в период перегазовок будет ощущаться серьезное дрожание системы. Кроме того, оно будет заметно при остановке двигателя. Еще один момент, который явно указывает на то, что актуатор турбины не настроен должным образом, это недостаточный наддув.

Обратите внимание: Недостаточный наддув может возникать не только по причине плохой настройки турбины. Также он проявляется, если впуск системы негерметичен.

Есть три способа, как настроить актуатор турбины:

  • Заменить пружину. Это самый простой вариант, который основывается на том, что при замене пружины устанавливается более упругая деталь, которая увеличивает давление. При необходимости можно установить более мягкую пружину, чтобы это давление снизить;
  • Регулировка конца актуатора. Если ослабить конец вестгейта, удастся удлинить тягу перепускного клапана, а если его затянуть, то тяга сократится. Если в результате такой настройки сократить тягу, удастся более плотно прижать заслонку. Соответственно, потребуется большее усилие, чтобы ее открыть. Это приводит к тому, что крыльчатка раскручивается в меньшие сроки;
  • Установка буст-контроллера. Еще один вариант, позволяющий повысить наддув. Данный механизм меняет настоящее значение давления. Его требуется установить до вестгейта, чтобы он снижал воздействующее на него давление. Буст-контроллер будет заниматься тем, что выпустит часть воздуха самостоятельно, соответственно, оставив меньше работы для актуатора.

Это три самых распространенных способа настройки актуатора турбины, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки.

(416 голос., 4,50 из 5)
Загрузка…

Источник: https://okeydrive.ru/aktuator-turbiny-princip-raboty-i-nastrojka/

Вскрытие показало… Часть 8. Турбоэлектроника

Как работает актуатор турбины дизельного двигателя?

Электроника, словно вездесущая, зловредная плесень, внедряется во все поры нашей жизни. Куда ни посмотришь – везде она: в телефоне, в чайнике, в утюге. Есть она и в современных турбинах, и год от года ее становится все больше. Какая она, турбоэлектроника, для чего она и какие хлопоты доставляет сервисменам, их клиентам и турбоэксперту?

Современный турбокомпрессор (ТК) – агрегат регулируемый. Он управляется ЭБУ двигателя посредством исполнительных устройств (по-другому – приводов), входящих в состав ТК. Привод (англоязычное – актуатор) по командам блока управления воздействует на байпасный клапан (вейст гейт), или регулируемый сопловой аппарат турбины (РСА), или антипомпажный клапан компрессора.

Первоначально в конструкции ТК применялись актуаторы пневматического действия или пневмоприводы (фото 1 и 2). Это устройство представляет собой пневмокамеру с двумя полостями, разделенными подпружиненной мембраной (рис. 1). Мембрана соединена со штоком. Давление в активной полости камеры тем или иным способом модулируется (в одних системах управления в сторону большую атмосферного, в других – в сторону разрежения). При этом шток актуатора смещается на определенную величину, зависящую от перепада давлений между полостями.

Рис. 1. Конструкция пневматического привода байпасного клапана турбины Фото 1. Первоначально для регулирования турбин применялись пневмоприводы Фото 2. На вторичном рынке турбин с пневматическими актуаторами и сегодня очень много

Электронная революция

Около 20 лет тому назад в турбостроении началась электронная революция. На смену пневматическим пришли так называемые электронные актуаторы или электронные блоки управления ТК. Вначале они применялись в конструкции дизельных турбин с РСА, отличающихся сложным алгоритмом управления сопловым аппаратом (фото 3).

Электронный актуатор включает сервопривод с редуктором и датчиком положения и «мозг» – программатор (фото 4 и 5). Таким образом, пневмопривод уступил место интеллектуальному сервоприводу. Турбины стали регулироваться by wire, по проводам, получая управляющие команды напрямую от ЭБУ двигателя.

Наиболее продвинутые актуаторы наделяются функцией обратной связи с моторным блоком управления – не только получают, но и отправляют сигналы в командный пункт двигателя.

Фото 3. Интеллектуальные сервоприводы стартовали в конструкции турбин Garrett VNT Фото 4. Электронный блок управления ТК состоит из сервопривода с редуктором и датчиком положения… Фото 5. …и платы программатора, совмещенной с крышкой блока

Массовое внедрение электронных приводов началось в середине «нулевых», в преддверии введения норм токсичности Euro V. С тех пор электронная «плесень» поразила большую часть моделей ТК. Но ее разрастание оказалось не столь всеобъемлющим, как представлялось вначале. Все-таки электронный актуатор – далеко не бюджетное решение.

Его применение в конструкции ТК приводит к существенному усложнению и удорожанию и без того недешевого агрегата. Поэтому наряду с чисто электронными появились гибридные исполнительные устройства – пневмоприводы с электронными датчиками, отслеживающими положение штока (фото 6).

Стартовав в конструкции дизельных турбин с РСА, в последнее время электронные блоки управления стали появляться и на бензиновых турбинах с байпасным регулированием (фото 7).

Фото 6. Бюджетный вариант турбоэлектроники – пневмопривод с датчиком положения штока Фото 7. Электронные блоки применяются и в современных турбинах с байпасным регулированием

Таким образом, сегодня в составе турбин можно встретить великое множество разнообразной электроники. Одних только электронных блоков Hella известно более 200 моделей. На турбинах мировых производителей также можно обнаружить компоненты с логотипами Bosch, Mahle, Siemens и других. В деле «электронизации» турбин лидирует концерн Honeywell, родоначальник этого направления. По числу электронных «гарреттов» он значительно превосходит своих конкурентов.

Оборотная сторона электронизации

Внедрение электроники позволяет увеличить скорость реакции ТК на команды ЭБУ двигателя, повысить точность управления, реализовать гибкие алгоритмы регулирования. Все это способствует достижению главной цели – обеспечению приемлемых экологических параметров двигателя. Для многорежимного автомобильного ДВС своевременное и точное дозирование воздуха – ключевая задача.

Ее решение дает полное сгорание топлива, а значит, сокращение его расхода и уменьшение вредных выбросов. Попутное улучшение эластичности и тяговых характеристик двигателя также полезно, но вторично.

Если бы не экологический «кнут», что бы заставило производителей пойти по пути усложнения конструкции, искать «от добра – добра»? Тем более что за соответствие экологическим стандартам приходится кое-чем поплатиться.

Плата за экологию – снижение надежности турбины и автомобиля в целом. Появление дополнительных устройств с многочисленными деталями, электрическими цепями, контактами в любом случае негативно сказывается на безотказности. В жестких условиях работы, характеризующихся большими перепадами температуры и высокими механическими нагрузками, электронные актуаторы менее надежны, чем пневмоприводы, и ресурс у них ниже. Этот факт подтверждается практикой работы автосервисов и предприятий, занимающихся ремонтом турбин.

Читайте также  Что входит в капремонт двигателя?

В большинстве случаев выход из строя электронного актуатора провоцируется эксплуатационными повреждениями механизма РСА или байпасного клапана. При коксовании или повреждении соплового аппарата турбины посторонними частицами усилие на его перемещение возрастает, а иногда он просто заклинивает. Похожая история случается с осью вращения и шарнирными соединениями вейст гейта (фото 8).

Это приводит, прежде всего, к ускоренному износу или аварийному повреждению редуктора сервопривода, в котором применяются пластмассовые шестеренки. Под действием повышенных нагрузок шестеренки истираются, их зубья выкрашиваются (фото 9). Увеличение нагрузки на сервопривод вызывает рост потребляемого им тока.

Вследствие этого механические повреждения могут дополниться электрическими: поломкой электродвигателя и программатора (фото 10).

Фото 8. Эксплуатационные повреждения оси вращения и шарниров байпасного клапана могут вызвать перегрузку и отказ электронного привода Фото 9. Истирание и выкрашивание пластиковых шестеренок редуктора – результат повышенного усилия на перемещение РСА Фото 10. Послужившая плата программатора (слева) отличается от свежей следами воздействия высоких термических нагрузок – изменившимся цветом и локальными обугливаниями

Поскольку электронные блоки ТК отвечают за токсичность отработавших газов (ОГ) двигателя, их работоспособность внимательно контролируется системой самодиагностики ЭБУ. Возникающие неисправности, как правило, фиксируются в виде кодов ошибок и приводят к переводу двигателя в аварийный режим, что, как известно, отмечается загорающимся индикатором check engine на приборной панели. Аварийному режиму могут предшествовать провалы в работе двигателя при разгоне. Это характерно для случаев износа редуктора сервопривода, приводящего к увеличению люфтов в зацеплении шестерен и, как результат, к некорректной регулировке давления наддува.

Таким же образом ЭБУ реагирует на неисправности системы регулирования с пневмокамерой, оснащенной электронным датчиком. Датчик нужен для определения положения штока и в конечном счете для информирования блока управления о точной позиции байпасного клапана или РСА.

В отсутствие датчика ЭБУ может судить об этом только по давлению наддува, которое является косвенным параметром, не обеспечивающим достаточной точности регулирования. Неисправность датчика положения штока лишает ЭБУ важной информации, влияющей на токсичность ОГ двигателя. Она расценивается как критическая, и двигатель переводится в аварийный режим.

Как это ни обидно, иногда из-за отказа датчика приходится менять весь турбокомпрессор. Далеко не во всех конструкциях ТК датчик выполнен как сменная деталь, да и пневмопривод в сборе с датчиком в запчасти обычно не поставляется (фото 11).

Фото 11. В этой конструкции электронный датчик – неотъемлемая часть пневмопривода, что бывает чаще всего

Нужно отметить, что к ремонту электронных блоков производители турбокомпрессоров относятся, мягко говоря, отрицательно. Некоторые из них, например, упоминавшийся Honeywell, категорически запрещают это делать. Не будем обсуждать причины такой позиции, в какой-то мере она обоснована. Важное для нас следствие – отсутствие на рынке оригинальных запчастей и рекомендованных технологий ремонта турбоэлектроники. Поэтому приведенные ниже соображения по восстановлению работоспособности электронных актуаторов нельзя считать официально одобренными. Это не более чем рецепты из серии «голь на выдумки хитра».

Механические неисправности сервопривода в принципе поддаются устранению. Можно заменить изношенные детали редуктора и электродвигатель. Неоригинальные запчасти для наиболее распространенных электронных блоков Hella есть в продаже. Иногда удается использовать компоненты бывших в употреблении блоков. Ремонт электронной начинки обычно сводится к замене программатора.

В блоках Hella плата программатора неотъемлемо закреплена на пластиковой крышке и меняется вместе с ней. Для корректной замены нужно, чтобы совпадал номер прошивки, указанный на крышке. Можно заменить и весь электронный блок целиком. Кстати, для некоторых моделей турбин актуаторы все же поставляются в запчасти.

Но заменить или отремонтировать – всего лишь полдела, а то и меньше.

Напомним, что неисправность электронного привода – это, в большинстве случаев, следствие повреждения РСА или байпасного клапана. Поэтому начинать имеет смысл с устранения причины аварии. К сожалению, бывает и так, что ликвидировать причину можно только одним способом – заменой турбины. Если и причина устранена, и электроника отремонтирована, радоваться опять-таки рано.

Чтобы электронный привод заработал корректно, нужно выполнить его калибровку совместно с турбиной – отрегулировать положение крайних точек и диапазон перемещения РСА. Пытаться решить эту задачу «на глаз» – все равно что тыкать пальцем в небо. В то же время она успешно решается с помощью специализированного тестера.

В нем предусмотрена функция проверки углового положения сервопривода в крайних точках и сравнения этих данных с эталонами. И это не все подводные камни – в ряде случаев после замены программатора или блока может потребоваться адаптация блока управления турбины в составе двигателя.

Эту процедуру можно выполнить только с помощью сканера, обладающего дилерскими функциями.

Напрашивается вывод: если не имеешь глубоких знаний о том, «что и как», и профессионального диагностического оборудования, о ремонте турбоэлектроники лучше забыть. Иначе можно столкнуться с серьезными неприятностями, в том числе финансовыми.

Об экспертизе электронных турбин

Турбины с электронными приводами в ремонт поступают регулярно, в том числе и по причине отказа электроники. В большинстве своем это агрегаты, «рабочий стаж» которых исчисляется несколькими годами, обычно – от трех лет и более. Эксперту с такими случаями приходится сталкиваться редко, что неудивительно: его основные подопечные – турбины в гарантийный период эксплуатации. Для новых ТК он составляет один год, а для восстановленных – полгода. Претензий на работу электронного привода байпасного клапана пока не было.

На экспертизу попадала пара турбин с неисправными датчиками положения штока, но они были вне гарантийного срока эксплуатации. Перед экспертом ставилась задача – разобраться в причинах появления ошибки по наддуву и перехода двигателя в аварийный режим. Эти факты свидетельствуют, что надежность турбоэлектроники не так уж безнадежна, как можно подумать. Тем не менее «редко» не значит «никогда». В архиве экспертных работ обнаружилось несколько «вскрытий», выявивших неисправность электронного привода турбины.

Как установить, это гарантийный случай или нет?

Независимо от сути претензии при экспертизе ТК электронные компоненты проверяются обязательно. Турбопроизводители выпускают дилерские тестеры, предназначенные для контроля своей продукции. Естественно, они обладают наибольшими диагностическими возможностями. Например, тестер Garrett может проверить целостность электроцепей, работоспособность сервопривода и состояние механической части РСА (фото 12). Мультибрендовые тестеры также есть на рынке, но их возможности в отношении продукции конкретного производителя предсказуемо беднее, есть пробелы в программном обеспечении (фото 13).

Фото 12. Тестер дилерского уровня обладает наибольшими диагностическими возможностями Фото 13. Мультибрендовый тестер «пашет» широко, но не глубоко и с пробелами

Методика проверки электронных блоков с помощью специализированного дилерского тестера включает несколько автоматических тестов. На первом этапе проверяется адекватность работы собственно сервопривода при разомкнутой механической связи с РСА. Затем выполняется тест с присоединенным сопловым аппаратом.

На основе измерения потреб­ляемого сервоприводом тока тестер анализирует усилие перемещения механизма РСА, а также проверяет полноту перемещения сервопривода путем контроля крайних положений. По завершении проверок выдается заключение: «блок исправен/неисправен», «сопловой аппарат исправен/неисправен».

Если блок управления забракован, возможны два варианта: «сопловой аппарат исправен» или «сопловой аппарат неисправен».

Очевидно, что первый случай скорее может быть истолкован как гарантийный, в то время как во втором налицо внешняя причина, способная вывести электронный привод из строя. В ходе дальнейшего вскрытия турбины состояние соплового аппарата обязательно проверяется, и визуально, и инструментально. Выявляется причина его неисправности, которая фиксируется в акте технической экспертизы. В чем конкретно состоит неисправность электронного блока – остается за кадром. При экспертизе блок не вскрывается.

Претензии клиентов к блоку управления ТК не всегда оказываются обоснованными. В доказательство приведем подходящий случай из практики.

Продолжение следует

Уникальную информацию по устройству, эксплуатации и ремонту систем турбонаддува смотрите на сайте turbomaster.ru

Источник: https://abs-magazine.ru/article/vskrytie-pokazalo-chast-8-turboelektronika