Перепускной клапан вестгейт турбины поврежден или залип

Вестгейт

Вестгейт (анг. Wastegate – «дверь для мусора») — регулировочный клапан, который направляет отработанные выхлопные газы мимо турбинной части турбонагнетателя для ограничения оборотов ротора турбокомпрессора, а следовательно регулирования максимального давления, создаваемого компрессорной частью.

Вестгейт — неотъемлемая конструктивная особенность любой турбированной машины

Принцип работы

При достижении определённого давления во впускном коллекторе, регулировочный клапан (вестгейт) начинает открываться, пропуская часть выхлопных газов мимо «горячей» крыльчатки турбины.

Избыточный объём газа либо попадает в выпускной тракт, минуя турбину, либо сбрасывается в атмосферу. Клапан открывается/закрывается актуатором, контролируемым давлением во впуске.

Актуатор управляется пневматически (давление на впуске подводится непосредственно к актуатору), либо (что реже) электроникой.

Рассмотрим подробнее

Турбина вращается за счет выхлопных газов, которые проходя через лопасти крыльчатки, раскручивают ее. Вращающаяся крыльчатка (пропеллер), раскручивает колесо компрессора турбины, что и приводит к созданию давления во впускном коллекторе.

Уровень этого давления определяется количеством воздуха, проходящего через турбину. Количество и скорость выхлопных газов, зависят в свою очередь, от частоты вращения двигателя (об/мин), т.е. чем больще мощность на выходе — и больше об/мин совершает двигатель, тем больше выхлопных газов проходит через турбину, следовательно создается большее давление.

Допустим, вы едите достаточно быстро, выхлопного газа много, турбина создает все больше и больше давления, выхлопного газа становится еще больше, и вот, в конце концов, турбина не выдерживает давления и просто напросто «пробивается» газом, попутно приканчивая двигатель.

Как же контролировать это давление

Поток выхлопных газов на крыльчатку турбины должен буть уменьшен т.е. выхлопные газы должно контролируемо уходить или до турбины или непосредственно из нее.

В стоковых машинах обычно практикуется внутренний перепускной клапан, т.е. выхлопные газы выводятся непосредственно из корпуса самой турбины.

Однако многие устанавливают внешний перепускной клапан до входа в турбину путем установки перекрестной трубы или замены части выпускного коллектора.

Внутренний перепускной клапан имеет большое отверстие, через которое выхлопной газ выходит из турбины. На пути отверстия есть специальная заслонка, которая закрывает это отверстие в момент работы турбины (когда набирается требуемое давление) — по-принципу действия это чем-то похоже на дверь.

И, как и дверь, заслонка имеет промежуточные положения — так называемой частичной открытости. Эта заслонка соединена с рычажком, который виден снаружи самой турбины.

Рычаг, в свою очередь, соединяется с рычагом активатора.Активатор — это пневматическое устройство, которое преобразует давление в линейное движение (как насос), используя диафрагму и пружину. Активатор приводит рычагом в действие заслонку, вплоть до ее полного открытия при давлении в 10-12 psi.

Как же получается большее давление при установке контроллеров наддува? (буст-контроллер)

Соленоид — это специальный прибор, который устанавливается перед активатором, и изменяет давление, поступающее на активатор, таким образом активатор как бы обманывается соленоидом и «видит» не реальное давление в системе, а то, которое ему «демонстрирует» соленоид.

Таким образом, если у вас давление до соленоида 13 psi, после него 10 psi, то перепускной клапан, если он активизируется при давлении в 12 psi, будет оставаться неактивным до 15 psi. (15-3=12), т. е. перепускной клапан откроется на давлении не менее 12 psi, хотя на самом деле будет уже 15 psi.

Соленоид делает это за счет использования рабочего цикла маленького механизма(зачастую это маленький игольчатый клапан с пружинкой). С изменением рабочего цикла, соленоид пропускает больше или меньше воздуха через себя. Соленоид управляется компьютером, который считывая давления отдает приказ увеличить или уменьшить наддув, путем открытия или закрытия перепускного клапана.

Регулировка тяги вестгейта

Сам по себе рычаг свободно перемещается, качаясь на креплении. Если это не так, и он не двигается свободно, когда отсоединен от тяги регулировочного клапана, значит есть какая-то проблема и что-то ему мешает. Это нужно исправить.

Иногда рычаг двигается рывками, особенно при нагревании. Длина самой тяги активатора может варьироваться, таким образом регулируя степень открытости/закрытости вестгейта.

Затягивание конца будет укорачивать тягу регулировочного клапана, расслабление — удлинять ее. Если тяга короче, клапан более плотно закрыт, и активатору требуется большее давление чтобы открыть клапан.

Результат — большее давление, более быстрое раскручивание турбины, и перепускной клапан не открывается так сильно и так быстро. И наоборот при ослаблении тяги.

Если вы используете контроллер с обратной связью, который сам меряет и контролирует давление (это обычное дело для электронных контроллеров), то регулировка тяги перепускного клапана — не даст такого же эффекта, как она дает при отсутствии обратной связи.

Это происходит потому, что контроллер «принимает во внимание», произошедшие изменения, поэтому такая регулировка будет сказываться незначительно. Кроме того, хороший электронный контроллер держит перепускной клапан закрытым (давление на активаторе 0 psi), до тех пор пока не будет набран нужный уровень — таким образом набор давления происходит гораздо быстрее.

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.

Источник

Признаки неисправности актуатора турбины

В этой статье мы разберем признаки неисправности актуатора турбины и как его проверить.

Что такое вестгейт?

Вестгейт в переводе означает клапан управления турбиной. Его основная функция – выброс лишних выхлопных газов, вращающих крыльчатку турбокомпрессора, через отводной выход. Без этого вал раскрутится очень быстро, что может стать причиной повышенного давления наддува и при наличии закрытого дросселя – неустойчивой работой или помпажом насоса. Уменьшение производительности – не вариант, так как его усилий не будет хватать на малых и средних оборотах турбины, и мотор будет попадать в «турбояму».

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.

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.

• • Вакуумный и турбинный клапан;

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.

Когда нужен ремонт агрегата?

Ремонт актуатора турбины лучше производить сразу после того, как вы обнаружили неисправность или заметили в «поведении» мотора странности, например, потерю мощности. Чем раньше вы обратитесь к мастеру, тем дешевле вам обойдутся услуги.

Некоторые автовладельцы хотят сэкономить и сами пытаются починить машину. В некоторых случаях, например, при замене прокладки или клапана это срабатывает, но в большинстве работа в кустарных условиях приводит к еще большим проблемам. И вам придется покупать уже новый силовой узел, что обойдется в несколько раз дороже. Поэтому рекомендуем найти СТО, где вам предложат качественные услуги по приемлемым ценам.

Источник

Перепускной клапан турбины: что это и как это работает?

Waste Gate или в переводе на русский — перепускной клапан турбины, малоизученный и многим неизвестный элемент турбокомпрессора автомобиля, который несмотря на незаслуженный дефицит внимания выполняет важную для турбины и всего двигателя в целом роль.

Вращение перепускного клапана происходит за счет выхлопных газов, об этом мы говорили в одной из статей о турбинах. Поток воздуха проходит сквозь отверстие, в котором расположена крыльчатка, лопасти которой вращаются от сильного потока газов. Крыльчатка вращается, раскручивая компрессор турбины, после чего образуется давления во впускном коллекторе. Давление измеряется в количестве воздуха, который проходит через турбину.

Скорость потока нагнетаемых выхлопных газов зависит от того, насколько интенсивно работает мотор. То есть, чем больше вы давите на педаль газа, тем больше будет выхлопных газов, соответственно сильнее будет вращаться крыльчатка и естественно больше будет давление. Если это давление не контролировать, то при интенсивном движении турбина повисит его настолько, что мотор попросту не выдержит. Именно для этой цели служит перепускной клапан турбины, который, грубо говоря, стравливает излишки выхлопных газов после достижения нужного для турбины давления. В авто «бюджет-класса» часто используется внутренний перепускной клапан, в котором выхлопные газы уходят прямо из корпуса самой турбины. Бывают также модификации, когда внешний перепускной клапан располагают перед входом в турбину, для этого устанавливают перекрестную трубу или производят замену части выпускного коллектора.

У внутреннего перепускного клапана отверстие, через которое выбрасывается выхлоп, немного больше. Внутренний клапан оснащен заслонкой, которая перекрывает отверстие, когда турбина работает (нагнетается необходимое давление). Заслонка может быть открыта или открыта частично, она соединяется с рычагом, соединяющимся с рычагом активатора.

Что собой представляет активатор? Это некое пневматическое устройство, которое при помощи диафрагмы и пружины, преобразует давление в линейное движение. Активатор при помощи рычага открывает заслонку, частично или полностью в зависимости от необходимости.

Буст-контроллеры наддува (соленоиды)

Перед активатором есть специальный прибор, именуемый соленоидом, он способен менять давление, которое поступает на активатор, в результате соленоид «обманывает» активатор выдая не то давление, которое есть на самом деле, а то, которое сообщает соленоид. Поэтому, если давление до соленоида составляет 13 psi, то после соленоида — 10 psi, в итоге перепускной клапан , которой готов активироваться уже при давлении 12 psi будет бездействовать вплоть до 15 psi. Таким образом перепускной клапан откроется при давлении не менее 12 psi, при этом реальное давление будет составлять

Работа соленоида происходит благодаря использованию рабочего цикла небольшого механизма. При изменении рабочего цикла, возникает возможность управления пропускной способностью воздуха соленоидом. Управление осуществляется посредством компьютера, который анализирует давление и руководствуясь определенными алгоритмами, принимает решение об увеличении или уменьшении наддува, посредством открытия или закрытия перепускного клапана.

Как регулируется тяга перепускного клапана?

Рычаг имеет собственное крепление, на котором он свободно перемещается. Если же это не так, и движение ограничено или затруднено, существует проблема, которую необходимо устранить. Случается, что движение рычага прерывчатое, это особенно заметно при нагревании. Тяга активатора может иметь разную длину, это позволяет регулировать степень открытия и закрытия перепускного клапана. Если требуется укоротить тягу перепускного клапана — конец затягивается, если необходимо выполнить противоположное действие, происходит все с точностью наоборот. Чем короче тяга — тем плотнее будет закрыт клапан, при этом активатору потребуется намного больше давления для того чтобы открыть клапан. Чем больше давление, тем сильнее будет раскручиваться турбина, а перепускной клапан, в свою очередь, не сможет так быстро открыться.

В случае использования контроллера с обратной связью, который способен самостоятельно измерить и проконтролировать, регулировка тяги перепускного клапана не позволит добиться того же результата, которую можно получить не имея обратной связи. Причина заключается в том, что контроллер «учитывает» изменения, которые произошли, следовательно, такая регулировка не даст существенного результата. Ко всему прочему, хороший электронный контроллер способен удерживать перепускной клапан в закрытом состоянии при давлении на активаторе равное — 0 psi, до тех пор, пока не будет достигнуто необходимое давление, в итоге повышение давления происходит намного стремительнее.

Внешний перепускной клапан — это отдельное устройство, предназначенное для работы вне турбины, то есть в отдельном корпусе. Перепускные клапана такого типа чаще всего используются для более мощного воздушного потока. Как правило, активатор у них двойной, что позволяет намного быстрее открывать клапан, обеспечивая тем самым лучший контроль за состоянием раскручивания турбины.

Внешние перепускные клапана рассчитаны на мощные автомобили от 400 л. с. и выше, поэтому если ваш «стальной конь» обладает такой мощностью — установка внешнего перепускного клапана, будет единственно правильном для вас решением. Вывод газов из внешнего перепускного клапана может быть реализована как в выхлоп, так и напрямую вовне.

Источник