Очень часто такая важная часть турбины высокого давления, как актуатор выходит из строя и не подлежит дальнейшему ремонту. В таком случае единственным выходом является полная замена этой детали. Однако «родной» актуатор, то есть изначально установленный на турбине, отрегулирован на самом заводе. Поэтому при его переустановке необходимо выполнить данную процедуру заново. Естественно, лучше всего для этого воспользоваться услугами профессионалов из автосервиса, хотя при наличии достаточного опыта любой автовладелец может выполнить все настройки самостоятельно.
Первым и наиболее характерным признаком того, что актуатор нуждается в настройке является дребезжание в области турбины , проявляющееся во время глушения двигатели или перегазовки. Такое явление говорит о том, что ход движения штока стал слишком свободным, и требует срочной регулировки. Вторым важным симптомом, свидетельствующим о необходимости регулировки актуатора, является плохой наддув при полной исправности остальных деталей, ответственных за это свойство турбины.
Регулировка наддува
Для улучшения наддува необходимо повысить давление турбины . Для этих целей используют несколько методов.
1. Простейший способ изменения силы наддува - замена пружины в актуаторе. Здесь действует элементарное правило: чем жестче пружина (больше упругость), тем выше будет давление, и наоборот.
2. Затягивание или расслабление актуатора по резьбе. Это увеличивает либо уменьшает величину открывания заслонки. Расслабление приведет к удлинению, а затягивание к укорачиванию тяги клапана. Весь механизм регулировки актуатора этим способом сводится к тому, что более короткая тяга создаст максимально плотное закрывание заслонки, что по закону физики потребует большего усилия (давления) и продолжительности на ее открывание. В свою очередь это приведет к ускорению раскручивания крыльчатки турбины.
3. Установка буст-контролера или соленоида - устройства, которое изменяет реальный показатель давления. Механизм его действия сводится к тому, что, установленный перед актуатором, он выбрасывает часть воздушного потока, понижая таким образом давление. Управление самого буст-контролера происходит посредством компьютера.
Регулировка штока
Для подтягивания регулирующей гайки штока актуатора рекомендуется предварительно снять турбокомпрессор, что позволит дополнительно (визуально) проконтролировать степень закрывания калитки. В обычном положении, то есть когда турбина отключена, актуатор должен быть полностью закрытым. Калитка также не должна вибрировать при легком постукивании по ней. По этой причине регулировочную гайку необходимо закручивать до предела, пока калитка актуатора не закроется полностью.
Многих людей интересует различие понятия "актуаторы", "линейные приводы", "прямоходные механизмы" и т.п.
По большому счету, никакой разницы между ними нет, это просто вопрос личных предпочтений. Но мы лично под определением "актуаторы" имеем ввиду компактные и маломощные механизмы, которые могут использоваться не только в промышленных установках, но и для бытовых целей - например для открывания дверей или багажника автомобиля, для распашных или раздвижных ворот и т.п. Любой актуатор преобразует вращательное движение вала в поступательное перемещающее движение штока. В основном перемещает с малым усилием на небольшие расстояния.
В общем виде он представляет собой систему позиционирования рабочего органа с электродвигателем, с возможностью подключение устройства управления.
Диапазон нарузок и скоростей вы видите в анонсах продукции.
Конструкция компактная, легкая, просто монтируется и обслуживается, высоконадеженая, при правильной эксплуатации и соблюдении всех условий прослужит Вам долгие годы.
Использованием актуатора в наше время никого не удивишь. Он используется в и в тяжелой промышленности и бытовых приборах повсеместно. Он осуществляет прямоходное перемещение в передах заданного расстояния. Может использоваться в крышках, дверях, задвижках и т.п.
Когда говорят о линейном актуаторе сразу представляют собой небольшой мезанизм, который легко применить и монтировать. Наиболее часто используется в автомобилях - в дверях и их замках, например в замке багажника. Обычно они все подключены к устройству управления, которое фиксирует состояние и изменения и реагирует на них
Также широко применяются они в медицине, мебельном производстве, пищевой промышленности, деревообработке, космической индустрии и других отраслаях.
Основу актуатора составляет винтовая или шарико винтовая передача, дополненная прочным корпусом из алюминиевого сплава.
Могут быть с выдвижным штоком, либо с перемещающейся по направлящей (винту) гайкой, в нашем случае это винтовые дократы.
Очень важным параметром явkяется точность позиционирования, вплоть до долей миллиметра. Не менее значима и способность выдерживать нагрузки при эксплуатации, а также механическая прочность.
В повседневной жизни достаточно много терминов так и остаются для нас неразгаданными. Узкоспециализированные, они нам просто нигде не пригодятся. Однако бывают случаи, когда новое слово в обязательном порядке необходимо понять.
Простой пример: в автосервисе вам сообщили, что необходимо заменить актуатор сцепления. Данный термин в автомобильной сфере имеет свои толкования, которые отличаются от трактовки других областей техники. В данной статье будут последовательно разбираться определение «актуатор», его разновидности в сфере, касающейся автомобилей, а также особенности и применяемость.
Определение понятия
Итак, актуатор - что это такое? Само слово очень созвучно с другим похожим - «активатор». Понятие обоих почти одинаковое. Актуатор представляет собой техническое устройство или спусковой механизм, передающий усилие от управляющего на управляемый объект. Само воздействие может быть разнообразным: от линейного до вращающего. При этом в зависимости от того, как прилагается усилие, определяется разнообразие приборов.
В автомобильной конкретике актуатор может быть представлен приводом центрального замка. Усилие от управляющего контура здесь передаётся в линейное перемещение путём червячной передачи. Но самый простейший автомобильный актуатор - это механический домкрат. Здесь управляющим узлом выступает человек. А актуатор передает вращательное воздействие в вертикальное перемещение площадки домкрата. Имеется в виду простейший механический прибор, сделанный в виде трапеции.
Разнообразие актуаторов
Под загадочным понятием «актуатор» скрывается множество уже известных устройств. Если не брать в расчёт домкрат, то начать можно с центрального замка - линейного устройства. Также среди известных - актуатор турбины. Это вакуумный регулятор, который защищает ее от нагрузок при высоких оборотах. Есть и актуатор сцепления на роботизированных коробках-автоматах.
Если взять область строительной электромеханики, то самым распространенным будет привод открывания-закрывания калиток и ворот. Он так и называется - актуатор двери. С помощью такого устройства приводятся в движение автоматические ворота гаражей и ворота при въездах на территорию.
Спутниковые тарелки, так популярные среди населения, также приводятся в действие актуаторами. Это бывает необходимо, когда есть несколько положений для приёма информации. Чтобы не устанавливать несколько антенн, обходятся одной. Ее актуатор поворачивает на необходимый угол. Рассмотрим автомобильные варианты более подробно.
Актуатор турбины
Известно, что существует два вида систем с турбокомпрессором: низкого и высокого давления. Так вот, актуатор используется только для второй разновидности турбин. В противном случае он просто не нужен. Его основная функция в данном случае - защитная. Актуатор турбины управляет специальным клапаном, который открывает или закрывает путь к выхлопным газам. В закрытом состоянии они раскручивают крыльчатку, что постепенно повышает давление. В заданный момент времени актуатор открывает клапан. Затем выводит в автомобиля, что сразу понижает допустимое давление. Если этого не делать, всю систему можно просто вывести из строя.
Актуатор турбины работает по принципу насоса. Он преобразует давление в линейное перемещение штока. Рядом с ним есть пружинка и диафрагма в металлическом корпусе, к которому крепится шланг регулировки. В случае выхода актуатора из строя он подлежит замене и настройке.
Тонкости настройки актуатора турбины
Почему необходима настройка актуатора? Дело в том, что родной прибор изначально настраивается под конкретную турбину ещё на заводе. В случае же замены нужно настроить новый актуатор. Также регулировка требуется в случае неполадок в турбине. Существует несколько способов настройки:
- Изменение жесткости пружины.
- Ослабление или затяжка самого актуатора по резьбе.
- Установка специального управляемого компьютером контроллера.
Самый простой вариант - ослабить крепление. Регулируется это дело витками резьбы. Чем больше происходит ослабление, тем мягче и быстрее будет открываться клапан. Если же актуатор, наоборот, затянуть, его включение будет жестким. Открываться он будет подольше.
В случае регулировки устройства жесткостью пружины, в актуаторе просто меняется пружинка на подходящую к конкретному случаю по жесткости. Сложность здесь только в самом подборе, а замена труда не составляет. Установка контроллера перед актуатором - самый дорогой вариант, но и самый перспективный. Ведь в этом случае становится возможным тонкая настройка и управление клапаном по условиям, запрограммированным в этом контроллере.
Линейный актуатор
Это понятие подразумевает целую группу устройств, преобразующих энергию управления в линейное перемещение. Чаще всего речь идёт о трансформации электрической энергии в механическую. По-другому линейный актуатор можно назвать линейным приводом. Широко применяется в системе центрального замка автомобиля. Чаще всего представляет собой корпус из пластика с выдвижным штоком. Питание и управление поступает через провода или разъёмы. Есть варианты как на 12V, так и на 24V в зависимости от применения на легковом или грузовом автомобиле.
Каждое линейное также является редуктором. Ведь первоначальная энергия, прикладываемая к актуатору, на порядок выше выходного воздействия. Передаваемое усилие также может быть разнонаправленным. То есть по отношению к валу электромотора движение штока возможно как перпендикулярно, так и параллельно.
В зависимости от назначения линейный актуатор может изготавливаться для жестких климатических и агрессивных условий. То есть при желании он работает и при отрицательных температурах, и с защитой от агрессивных сред. Благодаря простоте исполнения, линейные приводы практически не требуют обслуживания и ремонта.
Актуаторы линейного перемещения: делаем своими руками
Не будем рассматривать причины желания изготовить линейный актуатор своими руками. Просто расскажем, как это делать. Самый простой способ получить, допустим, актуатор двери заключается в использовании электродвигателя. Сейчас они достаточно популярны и доступны по цене. Их стоимость может колебаться от 50 до 200 рублей в зависимости от параметров.
Последовательность работ по изготовлению может быть следующая:
- На ось электродвигателя прикрепляется резьбовая шпилька.
- На нее надевается гайка с закрепленным к ней штоком. При вращении двигателя гайка движется по шпильке. Вместе с ней перемещается шток.
- Подбирается шаг резьбы. Благодаря этому можно регулировать скорость перемещения штока.
Ещё проще получить линейный привод, если добыть зубчатую рейку. Скорость передачи усилия при этом будет самая быстрая. Но есть один минус. Так, усилие передачи, наоборот, останется на самом низком показателе. Максимально энергию передают шпильки М20 и большего диаметра. Вот наш самодельный линейный актуатор и готов. По такому принципу работают замки дверей в большинстве автомобилей.
Сцепления актуатор
Сцепления актуатор - что это за штука? Зачем она нужна? По-простому, это исполнительное устройство для включения и выключения сцепления. Также сюда следует отнести актуаторы для переключения передач. Применяются такие устройства в немецких и японских иномарок. Особенно печально известен сделанный в Стране восходящего солнца актуатор. «Тойота-Королла», обладающая коробкой-роботом, не сразу добилась хорошей работы. Поломки начинались, когда машина не проезжала даже 60 000 км.
Проблема решилась не только доработкой актуатора, но и изменением программного обеспечения блока управления. Ведь именно от ЭБУ зависит, в какой момент времени стоит стыковать коробку с двигателем. А актуатор служит простым исполнительным элементом. Он может быть либо электрическим, что характерно для японских и корейских производителей, либо гидравлическим. Последние часто применяются в коробках WV и Audi. Фирменный актуатор «Тойота» при наличии исправного ЭБУ двигателя значительно облегчает жизнь.
Что касается актуаторов переключения передач, то работают они следующим образом. Шток устройства воздействует на конкретный в данный момент времени синхронизатор по команде от головного компьютера. Физически актуатор очень похож на обычный цилиндр сцепления.
Особенности актуаторов коробки передач
Как определить, что с актуатором в автоматической коробке передач автомобиля что-то не так? Это будет понятно по рывкам в момент переключения. Необходимо вовремя разобраться в проблеме, посмотрев на актуатор. Что это с ним происходит? Если вы увидите серьезную неисправность, возможно, придётся потом менять и другие детали сцепления.
Для подбора деталей роботизированной коробки в обязательном порядке необходим Vin автомобиля. Особенно это важно, если у вас имеется японский актуатор («Королла» до сих пор с трепетом относится к деталям для своих коробок-роботов). При замене деталей таких агрегатов лучше всего обращаться только к специалистам хорошего уровня. В дилерских центрах продажи и обслуживания автомобилей есть как грамотные мастера, так и необходимое оборудование.
Производители актуаторов
Большое количество сфер применения напрямую сказывается на выборе производителя. Для автомобильных актуаторов турбин и сцепления следует обращать внимание на оригинальные детали либо рекомендуемые производителем. Но это еще не все. Если у вас Corolla, прибор необходимо искать такой же. Актуатор турбины Kia Sorento будет марки Kia. И это касается всех других марок. Экономия в таких деталях чревата дальнейшим вкладыванием в ремонт, но уже более дорогих запчастей.
Что касается линейных актуаторов, то здесь настолько большой выбор, что нет смысла рекомендовать какого-либо конкретного производителя. Главное, на что следует обратить внимание при выборе, это положительные отзывы реальных покупателей и проверенных продавцов. Стоит помнить, что актуатор, цена которого будет отличаться в большую сторону, не всегда более качественный. Кстати, средняя стоимость прибора колеблется в районе 2-3 тысяч рублей. Можно найти очень дешевый актуатор за 500 руб., а можно приобрести дорогой, который стоит 10 тыс. руб.
Применение актуаторов
Наибольшее распространение актуаторы получили в сфере автомобилей и обустройстве объектов как промышленного, так и жилого направления. В транспорте применение приборов начинается от простых приводов закрытия дверей и багажников (также не забываем про домкраты), заканчивается сложными системами турбоагрегатов и роботизированными коробками передач. При всем этом актуатор - достаточно надёжное устройство из-за простоты изготовления именно исполнительных деталей.
В сферах быта работу актуаторов легче всего увидеть на автоматических дверях и ставнях. Для приема спутниковых передач также удобнее использовать управляемый прибор и одну тарелку, чем несколько одновременно.
Заключение
Итак, выше было детально описано, чем является актуатор: что это такое, мы поняли. Кроме того, были проанализированы определения понятия и сферы применения устройств разных типов. Особое внимание уделялось автомобильным моментам. Как оказалось, актуаторы достаточно широко распространены. Они незаметно помогают как в быту, так и в промышленности. Удобные, понятные по структуре изделия широко используются совместно с системами управления.
Водители, которых не устраивает мощность их силового агрегата, часто отдают предпочтение установке турбокомпрессора. Но, преследуя понятные цели, далеко не каждый специалист осознает, как работает актуатор турбины. Данная запчасть устанавливается на турбинах высокого давления и выполняет роль клапана, который на высоких оборотах избавляет от лишнего давления. Таким образом, устройство спасает турбину от перегрузок во время езды на высоких оборотах. Поэтому настройка вакуумного актуатора, это одно из самых важных критериев для максимальной эксплуатации турбины!
Как работает актуатор турбины
Актуатор – это регулятор, основной задачей которого является борьба с перегрузками. Он монтируется на турбокомпрессоре. Алгоритм работы устройства довольно прост – устройство включается в работу в ситуациях, когда увеличиваются обороты мотора и повышается количество выделяемых выхлопов. Колесо турбины вращается чаще, и дополнительные выхлопные газы проходят сквозь открывшийся обходной клапан.
Проходя раскаленные детали турбокомпрессора, газы воздействуют на крыльчатку вала, где присутствует охлажденная составляющая турбины, где создается давление на впускном коллекторе. Благодаря этому воздух поступает в камеру сгорания. При достижении больших оборотов в дело включается актуатор, задача которого – открывать вспомогательный клапан, чтобы газы выходили мимо турбины. После каждого нажатия педали акселератора будет открываться вестгейт, через который будут уходить выхлопные газы, что позволит добраться до клапанов двигателя большему количеству воздуха.
Как настроить турбинный актуатор автомобиля
Если в процессе работы автомобиля ощущается дребезжание турбины при выключении двигателя, важно ее правильно настроить. Аналогичные звуки можно услышать при перегазовкахв момент сброса оборотов. Звуки случаются по причине свободного перемещения стока и издаются калиткой регулятора. Знания, как отрегулировать актуатор турбины, вам понадобятся при недостаточном наддуве в турбине. Но такая ситуация происходит только тогда, когда вы уверены в целостности механизмов и герметичности системы впуска.
Существует несколько способов увеличения давление наддува:
- Расслабление либо затягивание окончания закрытия вестгейта (позволяет увеличить или ослабить уровень открытия заслонки, поэтому можно вручную настроить тягу на перепускном вентиле);
- Установка соленоида (устройство измеряет текущий показатель давления и в рабочем режиме снижает этот уровень).3
В процессе установки следите за тем, чтобы актуатор был максимально закрытым.
Существует множество вариантов конструкции приводов. Наиболее простые приводы состоят из ходового винта, тисков, зажима и рычагов. Такие системы можно встретить в различных механизмах: от соковыжималки до дробилки камней.
Более продвинутые линейные приводы включают в себя баллоны со сжатым воздухом, которые используются для обеспечения большей мощности частей машин. Они используются в гидравлических цилиндрах и, нередко являются составной частью строительной техники, такой как отбойные молотки, подъемники и домкраты.
Существует и третий тип приводов – электрические. Они состоят из катушек с проволокой, которые вращаются под действием электромагнитной силы. Электрические линейные приводы чаще всего используются для открытия или закрытия дверей в автомобилях. Их еще можно встретить внутри двигателей электротранспорта или на конвейерах.
Специализированные приводы
Специализированные линейные приводы используются для узкого круга важных задач. Такими могут быть гидравлические детали для управления полетом на больших самолетах, которые должны перемещаться с точностью в десятые доли миллиметра. Еще их используют для станочного оборудования с крошечными серводвигателями и зубчатыми ремнями. Даже недорогие шаговые двигатели с линейным приводом, используемые в принтерах для домашних компьютеров, имеют шаг до одного миллиметра.
Особенности конструкции в зависимости от применения
Инженеры, интегрирующие линейные приводы в оборудование, должны детально понимать условия их работы, чтобы определить, какую конструкцию применять в той или иной ситуации. Это делается из экономических соображений, так как чем меньше ход рабочего цикла привода, тем дороже он стоит.
Например, печатная головка в принтере должна располагаться очень точно над листом бумаги. Тормозные цилиндры в автомобиле, напротив, должны поглощать большое количество энергии, чтобы уменьшить время торможения и путь до полной остановки.
Гидравлические цилиндры на больших экскаваторах, используемых в строительстве, должны уметь перемещать сотни килограммов груза с относительно маленькой погрешностью.
Линейные приводы с электронным управлением, используемые в процессе сборки небольших деталей, перемещаются с ослепительной скоростью и собирают сотни микрочипов за небольшое время.
Как видно из всего вышесказанного, линейные приводы, хоть и имеют общие конструктивные особенности, сильно отличаются друг от друга по применению. Это обусловлено многими факторами: нагрузкой на прибор, размером, скоростью работы и многим другим.