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
- 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.
- 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.
- 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.
Принцип работы турбины
Рассмотрим работу турбокомпрессора с электронным актуатором и плавно перейдём к тому, что ПОЛЕЗНО И НЕОБХОДИМО ЗНАТЬ всем, кто эксплуатирует а/м с любым турбонаддувом, дизельным или бензиновым двигателем.
Принцип работы турбокомпрессора
На рисунке мы видим как происходит работа (движение, изменение направления лопаток) механизма изменяемой геометрии с приводом от электронного актуатора.
На малых оборотах двигателя лопатки изменяемой геометрии находятся в полузакрытом или почти закрытом (этот зазор имеет значение) состоянии, закольцовывая поток воздуха выхлопных газов, тем самым максимально воздействуя на края лопастей колеса (ротора ) турбины. А/м готов к старту, и теперь все зависит от количества выхлопных газов, т.е. нажатия на педаль газа. В этом положении лопаток геометрии и будет максимальный нуддув, т.е. максимальное ускорение в дальнейшем. При открывании лопаток механизма изменяемой геометрии направление потока выхлопных газов изменяется и направлено больше к центру ротора, да и скорость потока уменьшена открытием лопаток, таким образом минимально воздействуя на лопасти колеса турбины.
Существует спорный вопрос по описанию на страницах интернета работы механизма изменяемой геометрии, т.е.
при каком положении лопаток геометрии происходит ускорение автомобиля, но если совместить теорию с практикой, то происходит именно так, как описано выше.
Чтобы добиться корректной и максимально правильной работы турбокомпрессора необходимо производить регулировку электронного актуатора на специальном электронном оборудовании (тестере приводов). Тестер приводов можно использовать как в стационарном режиме для регулировки снятого с ДВС турбокомпрессора, так и в перенoсном режиме от аккумуляторной батареи для проверки непосредственно на самом автомобиле
Турбина с сервоприводом
Коснёмся немного подробнее турбокомпрессора с электронным актуатором (с сервоприводом). Есть два основных вида выхода из строя сервопривода, это механическая поломка и поломка по электронной части.
Поломка механической части электронного актуатора происходит в основном из-за плохой работы (заедания, заклинивания, поломки) механизма изменяемой геометрии турбокомпрессора.
В свою очередь повреждение или полная поломка механизма изменяемой геометрии (в основном в паре с ротором (валом) турбокомпрессора) происходит по причине разрушения двигателя (куски клапана, седла или направляющей клапана, куски поршня) или, что немаловажно, по причине поврежденного воздуховода или воздушного фильтра и иногда из-за нерабочего клапана ЕГР
Зачем нужен клапан управления турбиной?
Принцип действия клапана заключается в том, что выхлопные газы попадают на крыльчатку и разгоняют турбину. В результате чего во впускном коллекторе возникает давление.
Детально рассмотрев этот процесс, мы видим, что чем сильнее нажимать на педаль газа, тем оперативнее раскручивается ДВС. А чем больше оборотов двигателя, тем выше скорость и объем отработанных газов. Такие газы, попадая в турбину, повышают давление. Вследствии этого сильнее раскручивается мотор , возникает избыток давления и появляется больше отработанных газов. Такое давление мотор может и не выдержать.
Во избежание дорогостоящих поломок турбокомпрессора и двигателя, лучше приобрести клапан управления турбиной.
Виды клапанов и их краткая характеристика
Перепускной клапан обеспечивает контроль потока выхлопных газов. Такая деталь стравливает избыток газов через саму турбину или до входа в нее. Благодаря этому и говорят клапан сброса давления турбины.
Выделяют следующие виды:
- Байпасные клапаны – подходят для мощных машин (от 400 лошадиных сил). При установке необходимо поставить перекрестную трубу или же изменить часть коллектора.
- Внутренние клапаны – используются во многих турбированных автомобилях. Заслонка данной детали, при достижении давления, приоткрывает поступление отработанных газов и, наоборот, для набора закрывается.
- Некоторые машины оснащены внешним перепускным клапаном.
Как настроить клапан турбины?
Установить и настроить внутренний клапан самостоятельно можно, но есть определенные риски. Для вашего спокойствия лучше обратится к специалистам.
Расслабление и затягивание конца активатора позволяет контролировать степень закрытия-открытия заслонки. Расслабленным концом можно сделать тягу длиннее, а затянутым; короче. При укорачивании тяги, активатору требуется выше давление для приоткрытия заслонки. Такое действие вызывает максимально быстрое раскручивание турбины. А при удлинении все наоборот.
Актуаторы турбины по супер цене
В случае с внешним клапаном требуются настройки, если давление слишком сильное либо, наоборот, слабое. В процессе регулирования может потребоваться замена пружины. В результате выполнения каких-либо работ с клапаном перепускного типа необходима регулировка турбонаддува.
Зачем нужна регулировка?
В определенных случаях нужна регулировка клапана. Если посмотреть на это со стороны, то мы увидим:
- рычаг работает рывками при нагреве;
- ощутимо резкое снижение наддува;
- слышится дребезжание турбины;
- при отсоединении от тяги рычаг свободно не двигается.
Где можно отремонтировать турбину?
Компания Турборотор обеспечивает высококвалифицированный ремонт турбин. При необходимости, производится диагностика и настройка деталей. Преимущества сотрудничества с мастерской:
- новое ЧПУ оборудование;
- имеется балансировочный стенд;
- разборочный стенд;
- предусмотрены новые высокоточные слесарные и токарные станки.
Источник
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.
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.
Зачем нужен клапан управления турбиной?
Принцип действия клапана заключается в том, что выхлопные газы попадают на крыльчатку и разгоняют турбину. В результате чего во впускном коллекторе возникает давление.
Детально рассмотрев этот процесс, мы видим, что чем сильнее нажимать на педаль газа, тем оперативнее раскручивается ДВС. А чем больше оборотов двигателя, тем выше скорость и объем отработанных газов. Такие газы, попадая в турбину, повышают давление. Вследствии этого сильнее раскручивается мотор , возникает избыток давления и появляется больше отработанных газов. Такое давление мотор может и не выдержать.
Во избежание дорогостоящих поломок турбокомпрессора и двигателя, лучше приобрести клапан управления турбиной.
Виды клапанов и их краткая характеристика
Перепускной клапан обеспечивает контроль потока выхлопных газов. Такая деталь стравливает избыток газов через саму турбину или до входа в нее. Благодаря этому и говорят клапан сброса давления турбины.
Выделяют следующие виды:
- Байпасные клапаны – подходят для мощных машин (от 400 лошадиных сил). При установке необходимо поставить перекрестную трубу или же изменить часть коллектора.
- Внутренние клапаны – используются во многих турбированных автомобилях. Заслонка данной детали, при достижении давления, приоткрывает поступление отработанных газов и, наоборот, для набора закрывается.
- Некоторые машины оснащены внешним перепускным клапаном.
Как настроить клапан турбины?
Установить и настроить внутренний клапан самостоятельно можно, но есть определенные риски. Для вашего спокойствия лучше обратится к специалистам.
Расслабление и затягивание конца активатора позволяет контролировать степень закрытия-открытия заслонки. Расслабленным концом можно сделать тягу длиннее, а затянутым; короче. При укорачивании тяги, активатору требуется выше давление для приоткрытия заслонки. Такое действие вызывает максимально быстрое раскручивание турбины. А при удлинении все наоборот.
Актуаторы турбины по супер цене
В случае с внешним клапаном требуются настройки, если давление слишком сильное либо, наоборот, слабое. В процессе регулирования может потребоваться замена пружины. В результате выполнения каких-либо работ с клапаном перепускного типа необходима регулировка турбонаддува.
Зачем нужна регулировка?
В определенных случаях нужна регулировка клапана. Если посмотреть на это со стороны, то мы увидим:
- рычаг работает рывками при нагреве;
- ощутимо резкое снижение наддува;
- слышится дребезжание турбины;
- при отсоединении от тяги рычаг свободно не двигается.
Где можно отремонтировать турбину?
Компания Турборотор обеспечивает высококвалифицированный ремонт турбин. При необходимости, производится диагностика и настройка деталей. Преимущества сотрудничества с мастерской:
- новое ЧПУ оборудование;
- имеется балансировочный стенд;
- разборочный стенд;
- предусмотрены новые высокоточные слесарные и токарные станки.
Источник
Разновидности перепускных клапанов
При схожести принципа действия и рабочих характеристик устройства имеют дополнительные различия.
Способ присоединения
На магистралях малого диаметра (до 150 мм) входные и выходные патрубки обычно выполняются под резьбовое соединение. Варианты – внешняя или внутренняя резьба патрубка. На трубопроводах большого сечения используется подключение методом сварки или с применением фланцевых соединений.
Фланцевые клапана большого диаметра
Направление потока
Вентиль, устанавливаемый в основном потоке, обычно имеет угловую форму для подключения отводящего контура. Клапана, включаемые в байпасную магистраль, могут быть и прямоточными.
Принцип работы
Автоматический регулятор устанавливают на вспомогательную линию, смонтированную после помпы или коллектора разгона. Байпас соединяет ведущий контур с обратным коллектором. Перепуск жидкости производится и в обратном русле, если нагревательный бойлер составляет часть отопительной системы, в чем и заключается принцип работы перепускного клапана. Излишек воды отводится во внешнюю среду, если водонагреватель работает в автономной линии.
Устройство перепускной автоматики:
- заслонка находится в корпусе из металла, там же установлена пружина;
- рукоятка находится на корпусе, предназначается для регулировки допустимого напора;
- датчики температуры врезаются дополнительно, предусматривается устройство подпитки и стравливания энергоносителя.
Заслонка оказывает давление на пружину, освобождая пропуск в корпусе. Поток перенаправляется из ветки подачи в отводящий контур. Напор выравнивается, показатели поддерживаются в таком состоянии. Пружина расправляется и передвигает заслонку в обратном направлении при уменьшении давления. Жидкость не поступает в байпас, и давление выравнивается при других условиях работы.
Проходной клапан отличается от редукционного устройства и предохранительной автоматики. Разница состоит в механизме уменьшения напора и периодичности функционирования.
Как правильно настроить актуатор турбины?
adminСтатьи
Как правильно настроить актуатор турбины?
Турбина, а точнее турбокомпрессор, все чаще встречается в современных автомобилях. И наиболее эффективными считаются агрегаты высокого давления, где предусмотрен клапан, чтобы стравливать давление на больших оборотах. Это и есть вакуумный актуатор, также известный под названием «вестгейт». Именно он бережет турбину от перегрузки. Клапан приличной марки должен иметь фирменную настройку, но при замене его придется регулировать отдельно. Заниматься этим без соответствующей подготовки и оборудования не рекомендуется – спокойнее доверить настройку специалисту: так быстрее и с гарантией. Понять, что проблема именно в клапане, можно по характерному дребезгу, когда мотор глушится или происходит перегазовка на сбросе. Обычно лязгает калитка клапана, из-за свободного хода штока, но может влиять и слабый наддув — конечно, если все остальное исправно работает и впуск герметичен.
Чтобы усилить наддув, проще всего поменять пружину — новая и упругая сразу давление поднимет. Еще можно отрегулировать уровень открытия/закрытия калитки затягиванием конца актуатора: если затянуть — тяга клапана станет короче, расслабить — удлинится. Чем короче тяга — тем плотнее закрывается заслонка, но увеличение давления приведет к тому, что на открытие больше времени уйдет. В результате крыльчатка будет быстро раскручиваться.
Вакуумно-электронный актуатор «сам» следит за текущим уровнем давления и реагирует когда надо. Для моделей попроще доступен т.н. буст-контроллер — соленоид, меняющий давление прямо перед актуатором. Так воздух стравливается перед клапаном и наддув повышается.
Как эта настройка делается на практике?
ько добраться до т.н. регулирующей гайки, придется демонтировать сам турбокомпрессор — или залезть под машину. Выполняется процедура вручную, нужная гайка находится около байпаса. Важный момент: выглядит эта деталь непохоже на гайку, поэтому перед началом настройки рекомендуется уточнить, что именно требуется подтягивать. И еще понадобится инструмент: гаечный ключ на 10 и плоскогубцы с длинными губками.
Подтягивание этой гайки укоротит шток, отчего закроется калитка. Чтобы проследить своими глазами, насколько закрылся актуатор, надо заранее снять катализатор. В спокойном положении прибор должен быть закрыт до предела.
Последовательность действий следующая. Снимаем со штока скобу, отворачиваем гайку на 10 (не исключено, что она уже будет ходить свободно), потом плоскогубцами затягиваем регулировочную гайку. Вращать ее надо против часовой стрелки и до тех пор, пока клапан не закроется полностью. Проверить несложно: постучать по калитке пальцем — если вибрирует, значит надо еще подтянуть. Когда вибрировать перестанет, следует добавить еще 3-4 витка по резьбе. Для справки: каждый такой виток, это около 0,315 Бар по уровню давления на мембране клапана. На этом настройка завершена, осталось лишь гайку на 10 законтрить и скобу назад поставить.
Внешний регулировочный клапан
Внешний регулировочный клапан (External Wastegate) — отдельное устройство, которое создано для работы отдельно от корпуса турбины. Хотя некоторые внешние регулировочные клапаны устанавливаются на корпус турбины — например Turbonetics.
Внешние регулировочные клапаны обычно рассчитаны на гораздо больший поток воздуха, чем внутренние. Большинство из них имеет двойной активатор, это способствует более быстрому открытию клапана и обеспечивает лучший контроль за раскручиваемостью турбины.
Если вы строите мощный автомобиль (500 л.с. и выше), то внешний регулировочный клапан (может и не один) — это единственно верный путь.
Выход от внешнего регулировочного клапана может направляться обратно в выхлоп или в атмосферу (правда это ОЧЕНЬ громко, можно поставить небольшую трубу с глушителем).
Кроме того, внешние клапаны могут иметь разные пружины, тем самым, заменив пружину на более упругую, вы можете задать минимальный уровень наддува, предположим, в 5 psi.
Возможности применения перепускных клапанов
Если следовать терминологии, то перепускной клапан ARI-PRESO можно назвать регулировочным клапаном дифференциального давления с пружинным управлением. Данная модель предлагается в исполнениях корпуса из литой стали, нержавеющей стали, ковкого чугуна (так чаще всего называется чугун с шаровидным графитом) и серого чугуна. Что касается функциональных особенностей ARI-PRESO, то отметим, что далеко не каждое изделие подобного типа способно находить столь широкое применение. Перепускные клапаны ARI-PRESO используются:
- для защиты насосного оборудования. За счёт подключения регулировочных клапанов ARI-PRESO параллельно к насосам последние надёжно защищаются от резких перепадов давления;
- в линиях теплообменников и других источников потребления. В системах, где используется термомасло, клапаны ARI-PRESO обеспечивают минимальный оборотный объём;
- для защиты от чрезмерных перепадов давления в системах с повышенной производительностью;
- в паро-конденсатных системах для поддержания требуемого уровня давления и предотвращения испарения среды.
Что касается сфер применения перепускных клапанов ARI-PRESO, то это промышленность и производство, системы отопления и различные технические установки. Среды, с которыми могут работать клапаны ARI-PRESO: различные жидкости и газы, в том числе нейтральные, а также водяной пар. Регулировочные клапаны дифференциального давления ARI-PRESO имеют номинальный диаметр в пределах от 15 до 100 мм и рассчитаны на работу при температуре от -60 до +450 градусов Цельсия (температура среды). Номинальное давление составляет 16 бар.
Как работает клапан управления турбиной
Все двигатели с турбонаддувом имеют ту или иную форму заводского контроля наддува, и все они работают на пневматической системе. Чтобы понять, как работает буст-контроллер, для начала нужно взглянуть на эту систему. Давление наддува определяется перепускным клапаном, который на большинстве заводских турбин встроен в корпус турбины.
Назначение перепускной заслонки состоит в том, чтобы выпускать контролируемое количество выхлопных газов, чтобы поддерживать скорость вращения вала турбины, а, следовательно, и наддув, под контролем. Если бы не клапан, давление наддува продолжало бы быстро подниматься до катастрофических уровней. Клапан управления турбиной установленный на турборежиме (за исключением внешних систем заслонки), является частью пневматической системы, которая управляет заслонкой.
Давление нагнетания подается к приводу через небольшой шланг из выпускного отверстия компрессора, образуя тем самым контур управления. По мере повышения давления наддува, это давление начинает открывать задвижку через привод, чтобы замедлить наращивание наддува, пока не будет достигнут установленный уровень.
Технические характеристики
Основные величины, определяющие возможности работы перепускных устройств в системе:
- Диаметр прохода. Внутреннее сечение прохода носителя через вентиль. Может отличаться от диаметра основного контура системы.
- Пропускная способность. Характеризует объем рабочей среды, способных пройти через клапан в единицу времени при номинальном давлении в 1 атм. Измеряется в куб.м/час.
- Предельное давление. Максимальное значение избыточного напора, на которое рассчитана работа устройства. Превышение в системе этого параметра приводит к смещению штока вентиля и началу перепуска носителя. Определяется при температуре носителя в 20 °С.
- Диапазон настройки. Границы возможностей регулировки избыточного давления, при котором начинается открывание клапана. Единица измерения – бар.
https://youtube.com/watch?v=LAHKVzK1Vj8
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.
Монтаж
Клапан устанавливается в соответствии с руководством по врезке. Советы по правильному монтажу разных типов автоматики:
- сетчатый фильтр устанавливается перед переливным клапаном;
- манометры монтируют перед клапаном и после него;
- устройство врезают так, чтобы его корпус не испытывал механических нагрузок кручения, сжатия или растяжения, связанных с работой присоединенного контура;
- выбрать и установить автоматику лучше с организацией прямых участков перед клапаном (5DN) и после него (10DN);
- переливное устройство монтируют на трубах, расположенных горизонтально, наклонно или вертикально, если в инструкции нет других указаний по этому поводу.
Автоматика настраивается после пуска воды в магистраль во время наладки всего узла. Допускается настройка клапана в пустом трубопроводе, если есть допустимый показатель.
Автоклапан регулируется созданием требуемого перепада в месте расположения устройства, винт вращают до открытия клапана. Перепад уменьшают и отслеживают момент закрытия заслонки, дополнительно настраивают устройство. Давление изменяется плавно из-за того, что каждому обороту винта соответствует четкий диапазон изменения напора.
Работа клапана проверяется изменением перепада давления в месте установки. Проверяются точность регулировки и скорость открывания заслонки. Погрешность допускается в пределах 10% на граничных значениях. Настроечное давление соответствует моменту открытия, полное расширение достигается при значениях большего перепада напора.
Обслуживание делается раз в месяц, проверяется показатель настроечного давления, скорость начала открытия заслонки. Функционирование перепускного клапана проверяется изменением давления в месте его расположения. Фильтр очищается в зависимости от степени загрязнения, об этом свидетельствуют показания манометров.
Источник
Итог
Техническое и функциональное состояние байпаса сложно переоценить. В случае негерметичности внутренней резиновой диафрагмы байпаса, в начальный момент ускорения может возникать оверспин турбины и сваливание буста, и такие нежелательные эффекты будут прямопропорциональны степени негерметичности диафрагмы. Говоря о байпасном клапане, можно резюмировать, при основной цели сброса избыточного давления в начало тракта, он обладает еще дополнительными особенностями относительно BOV-систем, описанными выше. Bypass-клапаны обладают значительно меньшим уровнем шума, и являются более предпочтительными для использования в серийных марках автомобилей для езды в городах и по загруженным дорогам.