Актуатор турбины

Актуатор турбины - Ремонт и диагностика турбины

28 Окт Актуатор турбины

Функции частей турбины: актуатор турбины

Турбина (Turbo) — Функция турбины увеличивать объем воздуха, который можно запихать в цилиндры в единицу времени. т.е. по сути увеличить объемную эффективность мотора.

Актуатор турбины и клапан вестгейта (Wastegate Actuator & Wastegate Valve) — Функция актуатора — управлять открытием/приоткрытием/закрытием клапана вестгейта. Клапан же вестгейта управляет количеством выхлопных газов, которые поступают на турбинное колесо (или идут в выхлопную трубу, минуя компрессорное колесо). Когда клапан вестгейта целиком закрыт все газы участвуют в раскручивании турбины, растет скорость вращения, соответственно быстрее крутится колесо компрессорной части и турбина создает большее давление. Если клапан открыт, часть выхлопных газов идут в даунпайп, минуя компрессорное колесо, и скорость вращения турбины замедляется (или во всяком случае перестает раскручиваться). Результат открытия вестгейта, как правило, снижение относительного давления (буста), производимого турбиной.

Ниже приведен линейный график, который демонстрирует график изменения давления относительно перемещения тяги.

Актуатор турбины: схема1 дюйм (inches) = 2.54 сантиметра. 1 бар равен 14,5 psi

Чем больший буст вам нужен, тем меньший вестгейт вам потребуется. Хотя, если вы хотите напротив бороться с передувами или уменьшить буст относительно стока, то вам совсем не требуется делать портинг вестгейта. Для начала оставьте его в покое вместе с турбинным хаузингом и прочим и попробуйте настроить карту наддува и карту управления соленоидом (WGDC). Портинг вестгейта (или установку внешнего вестгейта) стоит затевать только, если вы на 100% уверены в том, что причина ваших бед — это механическая проблема и реально не хватает пропускной способности стокового вестгейта.
Соленоид управления наддувом (Wastegate Solenoid Valve) — функция данного устройства контролировать количество воздуха, который стравливается от вестгейта обратно во впуск (см. схему выше).
Рестриктор (Restrictor Pill) — этот компонент ограничивает количество воздуха, которое поступает из компрессорной части турбины. Рестриктор в данном контексте ограничивает поток воздуха к актуатору, поэтому управляющий соленоид и актуатор турбины/клапан вестгейта не «перегружены», и вестгейт не открываются преждевременно.
Заводская система управления наддувом стравливает давление от актуатора вестгейта обратно во впускной патрубок. Когда WGDC установлен в 0%, весь воздух от компрессорной части турбины, проходящий через рестриктор, давит на мембрану актуатора вестгейта. Открытию вестгейта сопротивляется только пружина в актуаторе. Когда давление достигает определенного значения — клапан вестгейта открывается и давление падает. Уровень механического буста на стоковых турбинах/актуаторах около 7-11 psi (0.48-0.75 бар).
Когда WGDC установлен в 100% весь воздух от компрессорной части турбины идет через открытый клапан обратно во впуск, на мембрану ничего не давит и пружина актуатора держит вестгейт закрытым. Поток воздуха от турбины (в том числе и для того, чтобы он успевал стравливаться) ограничивается рестриктором, расположенным в первой вакуумной линии (в соответствии со схемой выше).
ЗАМЕЧАНИЕ: Само собой в отношении турбины не действует правило — закрываем вестгейт наглухо и пусть дует сколько может. У каждого турбокомпрессора есть карта эффективности (англ. compressor efficiency map). Это визуальный график, показывающий на какую степень сжатия она способна.

Давайте взглянем на карту компрессора для турбины TD04-13G:
Актуатор турбины: картаКоэффициент давления на оси Y (англ. pressure ratio) означает, сколько окружающего воздуха было сжато. На уровне моря давление составляет 14.7psi. Итак, если вы посмотрите на внутреннюю часть овала на 200cfm по оси X (air flow), вы увидите 1.8. Это означает 1.8*14.7 = 26.46psi, теперь нужно вычесть 14.7 и вы получите 11.76, то, что вы и увидите на вашем датчике давления.
Что означают эти окружности? Это показатели того, сколько энергии подаваемой в компрессор используется для сжатия воздуха и сколько используется для создания жара. Если вы посмотрите на внутреннюю часть большой окружности, вы увидите 75%. Это означает, что 75% энергии ушло на то, чтобы сжать воздух, и 25% на то, чтобы создать жар.
Что это значит? Это значит, что чем больше psi вы будете пытаться добиться, тем горячее будет воздух.
Ну и что? Ну, чем горячее воздух, тем меньше его в кубическом футе. Так что, даже если вы задуете 200cfm с 75% эффективностью при 11.25psi и с 65% эффективностью 17.7psi, то при 75% будет больше молекул воздуха на квадратный фут, потому что воздух холоднее и поэтому более плотный. Другими словами, из-за более высокого диапазона эффективности вы задуваете больше воздуха (массы) на низких psi.