Принцип работы актуатора турбины – проверка, регулировка и ремонт

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.

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.

Иные типы актуаторов

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

Как отрегулировать актуатор турбины

О необходимости регулировки вестгейта говорит появление узнаваемого дребезга в месте установки турбокомпрессора в тот момент, когда двигатель глушат. Также вибрации и дребезжание появляется при пергазовках, в момент сброса газа. Такой дребезг появляется в результате того, что шток актуатора начинает болтаться, сам дребезжащий звук создает «калитка» регулятора.

Еще хотелось бы добавить, что многие водители прибегают к манипуляциям с вестгейтом не только по причине неполадок, но и в целях увеличения производительности и повышения давления наддува, то есть реализуют своеобразный тюнинг системы.

1. Для того чтобы увеличить давление, существует несколько доступных вариантов. Самым простым считается замена пружины регулятора. Чем большую упругость имеет пружина, тем большее давление будет выдавать турбина до момента срабатывания клапана.
2. Еще одним вариантом выступает затяжка или послабление конца регулятора, что непосредственно влияет на открытие и закрытие заслонки. Если конец расслаблен, тогда тяга клапана удлиняется, затягивание приведет к укорачиванию. Чем короче тяга, тем плотнее будет закрываться заслонка. Соответственно, для открытия потребуется большее давление и временной промежуток. Это позволяет турбине выходить на высокие обороты, причем происходит это достаточно быстро.
3. Третьим вариантом для увеличения наддува является буст-контроллер. Данный механизм представляет собой соленоид, который способен подменить реальные данные по давлению. Такое устройство ставится перед актуатором, главной задачей является снижение показателя давления, от которого зависит работа вестгейта. Буст-контроллер фактически частично перепускает воздух, что не позволяет актуатору оценивать реальное давление.

Для настройки и регулировки вестгейта необходимо добраться до регулировочной гайки. Сделать это можно после снятия турбины. Также на некоторых автомобилях доступ можно получить не снимая турбокомпрессор. Достаточно добраться до места установки байпаса.

Подтягивание указанной гайки позволяет укоротить шток, в результате чего «калитка» будет закрыта сильнее. Чтобы выполнить данную работу, желательно заранее снять катализатор. Это позволит на глаз определить степень закрытия актуатора. Для настройки необходимо иметь ключ под регулировочную гайку (подходит ключ на 10) и плоскогубцы. Весь процесс представляет собой следующие действия:

• в самом начале со штока снимается скоба, далее ключом ослабляется гайка;
• затем плоскогубцами подтягивается регулировочный винт вестгейта. Делать это нужно против часовой стрелки;
• подтяжка происходит до того момента, пока калитка не окажется полностью закрытой;

Завершением процесса регулировки можно считать затяжку гайки ключом на 10, а также установку скобы на место. В результате после такой настройки актуатор должен иметь максимальную степень закрытия. После можно запустить двигатель и проверить работу устройства на разных режимах работы ДВС.

Как произвести проверку вестгейта?

Если не работает актуатор на турбине, то для начала нужно произвести диагностику оборудования. Проверка выполняется при помощи тестера. Деталь не обязательно доставать из автомобиля, но для удобства все же рекомендуется демонтаж.

Диагностике подлежат:

• • Вакуумный и турбинный клапан;

• • Исполнительный механизм.

Проверку лучше производить даже, если турбокомпрессор работает исправно. Даже небольшая поломка может привести к тому, что подшипники чрезмерно нагреются и выйдут из строя, а за ними ремонтировать придется и весь агрегат.

Тестировать неисправность актуатора можно таким образом: запускаем мотор и газуем на месте. При этом необходимо смотреть на шток оборудования – нужно запомнить на каких оборотах он начинается вращаться. Это и будет ориентиром для диагностики его нормальной работы. Более точных показателей можно достичь, если проверять технику на стенде.

Методы восстановления работоспособности актуатора сцепления

Наиболее простой и легкодоступный способ ремонта актуатора сцепления сводится к замене поврежденных втулок на аналогичные, выточенные их мягких металлов – бронзы или латуни.

Еще одним вариантом ремонта актуатора сцепления может быть покупка китайских аналогов «под оригинал». Как показывает опыт, качество последних в ремонте крайне низкое. Долго они не проходят. Под ремонтом сервопривода подразумевают восстановление выработки его вала и установку новых втулок. При этом добиваются свободного и плавного скольжения этих деталей друг относительно друга.

Опытные мастера рекомендуют кардинальный ремонт актуатора − замену втулки на подшипники (шариковые). Это даст сразу два преимущества: прочные подшипники, имеющие смазку внутри корпуса, позволят забыть о проблемах с этим узлом надолго; низкое сопротивление качения этих элементов в два раза снизит рабочий ток потребления сервопривода. Это отложит вероятный момент ремонта вплоть до продажи авто.

Настройка актуатора

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

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

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

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

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.

Признаки неисправности актуатора турбокомпрессора

Если у вас заклинил актуатор турбины, то вы сможете это легко обнаружить по синему выхлопу. Особенно он четко виден, когда автомобиль начинает разгон, но после стабилизации работы силового узла, дым вновь приобретает нормальный оттенок. Синеют выхлопные газы за счет сгорания смазки, которая оказалась внутри турбины из-за протечки.

Дым черного оттенка также возможен, если вестгейт поврежден. Основная причина – сгорание топлива из-за нарушения герметичности и воздушной протечке в интеркулере. Белый дым тоже не является нормой. Это происходит при наличии засора в маслопроводе турбины.

Давайте рассмотрим и другие признаки неисправности актуатора турбины:

• • Подтеки технической смазки на поверхности турбины и резкое увеличение его расхода. Скорее всего причина кроется в засоре системы воздуховода или масляных шлангов;

• • Ухудшение разгона тоже может свидетельствовать о том, что турбокомпрессор нуждается в ремонте. Это может случиться из-за недостаточного поступления воздушных масс внутрь агрегата. Нехватка потока воздуха приводит к ощутимой потере мощности двигателя;

• • Появление дребезжащего шума. Чаще всего его слышно при запуске двигателя на холостых оборотах и при полной остановке мотора. Крутящийся момент становится неравномерный и появляются рывки. Посторонние звуки могут также говорить о наличии вмятин или других механических повреждений, которые находятся на лопасти силового агрегата;

• • При повышенном расходе технической смазки может наблюдаться и токсичный выхлоп. Причина кроется в воздушном фильтре или в неправильно подключенный к турбокомпрессору воздушный канал. Засоры этих участков тоже нередко приводят к такому негативному результату;

• • Нарушение герметичности маслопроводов и его выход из турбокомпрессора – это самые частые признаки выхода из строя актуатора турбины. Это происходит при засорении кожуха оси силового узла. Еще выход смазки может произойти из-за поломки маслопроводов или закоксованности.

Это самые частые симптомы неисправности актуатора турбины, требующие помощи профессиональных механиков, дабы они устранили проблему.

Причины выхода из строя актуатора сцепления

Самая частая поломка актуатора – заклинивание втулок вала червячной передачи. По задумке, они должны обеспечивать свободное вращение осей в механизме выжима сцепления. Поверхность втулок покрыта тефлоном для уменьшения силы трения, но уже по истечении 80–100 тыс. км пробега этот слой разрушается.

Это негативно влияет на работу механизма в целом. В конечном итоге в один «прекрасный» момент силы трения во втулках без тефлона становятся непреодолимыми для элеткромотора, сервопривод перестает функционировать и заклинивает. Результат – механизм требует ремонта.

Во время работы компенсационная пружина, сжимаемая шестерней червячного вала, оказывает большое усилие на втулки актуатора. Эти величины достигают значений до 150 кг на каждую. А так как диаметр втулок относительно мал, нетрудно догадаться, что, испытывая такие нагрузки, рано или поздно они могут потребовать ремонта и замены.

К тому же ось сервопривода проворачивается только в заданных пределах (небольшой угол). Смазка в этом случае скапливается в одном секторе, остальная часть пары трения (вал/втулка) работает «на сухую», что в итоге опять же приводит к необходимости ремонта.

Если в процессе эксплуатации автомобиля вы стали наблюдать проблемы, которые, вероятнее всего, связаны с приводом выжима сцепления, то можно попробовать заменить сервопривод на новый либо при наличии некоторых навыков рискнуть выполнить ремонт актуатора сцепления своими руками.

Но перед ремонтом привода сцепления надо точно знать, чем вызваны проблемы в его работе и в чем это проявляется.

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.

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.

Распространенные проблемы и модернизация

Наиболее часто встречающиеся проблемы, связанные с сервоприводом:

• Режим Drive не включается с первого раза.
• Рывки при переключении передач. Сложность выявления этой проблемы заключается в том, что блок управления сцеплением адаптируется под манеру вождения, и тяжело уловить разницу в поведении авто.
• Перегрев дисков сцепления. Выявить эту проблему проще всего – появляется соответствующая индикация (в т. ч. часто сопровождающаяся звуковой) на приборной панели (зачастую шестерни красного цвета), чувствуется специфический запах пригоревшего сцепления, зависание коробки в режиме «N».

Если при считывании сканером была выявлена ошибка Р0810, не рекомендуется выполнять самостоятельную инициализацию блока управления. Неверные действия могут привести к полной перезагрузке ЭБУ, и вместе с ошибкой пропадут и первоначальные настройки коробки передач.

К чему может привести сброс первоначальных настроек:

• Быстрый износ сцепления, так как новые параметры не будут учитывать компенсацию уже имеющего износ диска. Он не будет полностью дожиматься.
• Увеличение вероятности появления отклонений, связанных с MMT. Скорость перемещения диска будет недопустимо низкой, как следствие − ошибка P
• Частичный или полный выход их строя блока управления. Результат – машина будет ехать с рывками либо перестанет ехать вовсе.

Ремонт актуатора сцепления

Ремонт актуатора сцепления значительно стабилизирует функционирование РКПП.

Порядок проведения ремонта своими руками приводится ниже.

1. Проверить сцепление

   Разгоните автомобиль до скорости 50–60 км/ч, переведите коробку в ручной режим. Такая скорость должна соответствовать 5-й передаче. Нажмите резко педаль акселератора до упора. При этом обороты не должны резко возрасти. То есть стрелки спидометра и тахометра реагируют на педаль газа синхронно. Это будет свидетельствовать о том, что в сцеплении отсутствуют пробуксовки. Допустим лишь небольшой моментальный скачок оборотов в пределах 200–300 об/м.

2. Определить ошибку актуатора

   Остановите авто, переведите коробку в нейтраль, отключите стояночный тормоз и зажигание. Соедините контакты ТС и СG блока DLС3 с помощью SST. Включите зажигание, тормоз при этом должен быть отпущен. Этим самым вы запустите самодиагностику. Вся индикация панели приборов должна загореться, и, если присутствует ошибка с актуатором сцепления, индикация в виде красных шестерен будет мигать с ускоренной частотой. В случае отсутствия ошибок периодичность мигания пиктограммы будет небольшой. Ремонта не требуется.

3. Снять и разобрать ММТ

   Для ремонта актуатора сцепления его нужно демонтировать. Получить доступ к сервоприводу можно, только сняв аккумулятор и его посадочную площадку. Далее нужно снять фишки проводки с двигателя и с датчиков. Теперь можно демонтировать сам сервопривод (крепление состоит из трех болтов).

   После демонтажа двигателя открывается доступ внутрь корпуса актуатора. Все внутреннее пространство сервопривода необходимо очистить от грязи.

   Проконтролируйте состояние щеток двигателя, и, если их длина короче 3 мм, они подлежат замене.

   Операцию по установке новых щеток следует выполнять особо осторожно, так как при неаккуратном обращении велика вероятность появления сопутствующих поломок. Параллельно осмотрите двигатель актуатора сцепления, не требует ли он ремонта. Если ощущается запах горелой проводки, скорее всего, моторчик перегорел или уже «на подходе». Осмотрите состояние проводки на предмет почернения, оплавления и т. п.

   Теперь можно приступать к разборке ММТ. Для начала необходимо открутить крепеж датчика, зафиксировать на будущее его точное положение (маркером, например). После демонтажа сенсора нужно найти и снять пластину с усиками. Перед дальнейшими операциями задвиньте максимально шток актуатора сцепления в корпус (это можно сделать отверткой через отверстие паза установки приводного моторчика, вращая зубчатый элемент).

   Далее вскройте крышку корпуса MMT. Извлеките приводной шток, втулки и пружину. Все элементы необходимо тщательно очистить от грязи и остатков старой смазки. Перед обратной сборкой стоит проверить работоспособность сервопривода без пружины, насколько легко шток перемещается во втулках без нее. Также часто проблемным оказывается некачественный привод. Если ремонт не имеет смысла, то перед покупкой нового узла следует поинтересоваться, где он был изготовлен.

   Мы рекомендуем останавливать свой выбор только на оригинальных деталях. Качество китайских аналогов улучшается постоянно, но все еще можно встретить грубые подделки.

4. Произвести установку устройства

   После ремонта сборка узла актуатора сцепления производится в обратной последовательности. Предварительно смазываются все элементы трения и скольжения (втулки, подшипники, червячные передачи и шестерни). Шток сервопривода выдвигается в максимальное положение, что соответствует положению в половину оборота шестеренчатого сегмента. Устанавливается пластина с датчиком на усиках. Вся композиция проворачивается по часовой стрелке и фиксируется крепежом. Далее смазывается вилка сцепления, привод устанавливается обратно, одеваются фишки проводки на двигатель и датчик.

После установки аккумуляторной батареи необходимо выполнить адаптацию сцепления коробки передач.

С первого взгляда вышеописанная процедура покажется сложной, однако, выполнив ее раз, вы не только сэкономите деньги на дорогостоящем ремонте на СТО, но у вас еще и появится уверенность в том, как справиться с ремонтом актуатора сцепления своими руками.

Ряд неисправностей

Сбои в функционировании актуатора сцепления проявляются как в вялом старте при трогании с места автомобиля (пробуксовки), так и сопровождающиеся дерганьем и толчками переключения передач трансмиссии. К тому же может иметь место перегрев дисков сцепления.

Но перечисленные отклонения в работе коробки лишь косвенно указывают на необходимость ремонта актуатора сцепления. Не делайте поспешных выводов. Выполнив адаптацию ЭБУ, можно избавиться от описанных симптомов, так как в этом случае блок управления внесет корректировки в работу всех датчиков, приводов и даже мотора автомобиля исходя из конкретного стиля вождения.

Последствия сброса настроек ЭБУ

После проведения инициализации блока управления отсчетная точка будет смещена в соответствии с заводским параметром. Если при этом имеется значительный износ дисков сцепления, то при включении передачи между дисками останется некоторый зазор, что приведет к пробуксовкам и/или переключению передач с рывками.

Отзывы автолюбителей о ремонте актуатора сцепления

1. Не всегда нужно менять, можно отремонтировать

   «Хотел бы рассказать о своем опыте ремонта сервопривода на «Тойоте Ярис 2007». Застрял в снегу, и после начала пробуксовки коробка перешла в нейтраль и дальше отказалась включать передачу. На СТО диагностировали поломку актуатора. Официалы предложили менять сервопривод в сборе за 380 $. Принял решение чинить, нашел мастера. Причина оказалась в сгоревшей обмотке двигателя. Перемотали, поставили подшипники вместо втулок. Случилось чудо – машина поехала!!! На все про все – 65 $!».

2. Не разбирайте актуатор при выдвинутом штоке

   «Столкнулся с такой проблемой. После установки сервопривода обратно на коробку Corolla 2008RS (а до этого я переместил шток в максимально выдвинутое положение, хотя в случае с Peugeot, как оказалось, надо было сделать наоборот), я взял минимальный зазор и затянул крепление (18 Н*м по «мануалу»), то есть прежнее прилегание штока я не ловил. Выполнил процесс инициализации «сцепы» и … коробка не адаптировалась. Ремонт продолжился.

   В итоге все оказалось гораздо банальнее – подклинивал моторчик сервопривода. На него вышли случайно, плохо включалась задняя передача. «R» мигает, пищит, но тачка не едет примерно первые 5 сек. после включения. Ошибок по сканеру нет.

   В итоге почистили двигатель сервопривода, все остальное (подшипники немного люфтили) было в порядке. Поставили обратно – коробка вновь стала послушной.

   Плюс ко всему моя ошибка, что я разобрал сервопривод при вытянутом штоке. Ни в коем случае не делайте так! Демонтируйте двигатель и отверткой «закрутите» шестерню в положение, соответствующее минимальному выдвижению тяги. Важности этого момента я до этого не находил ни в одном описании. В моем случае, кроме перекоса крышки актуатора, еще и вылетела пружинка…».