Актуаторы автомобильные что это
Актуатор роботизированной коробки: что это такое?
Роботизированные коробки передач все чаще включаются в базовую комплектацию автомобилей разных моделей. Причиной такой популярности является надежность и удобство использования «робота».
Одним из главных узлов роботизированной КПП является актуатор (сервопривод). В этом материале мы рассмотрим специфику работы актуатора на РКПП (например, на Тойота Королла).
Зачем нужен актуатор?
Главной целью этого компонента является выбор оптимальной передачи для максимально эффективной эксплуатации мотора. Актуатор состоит из следующих компонентов:
Основной механизм состоит из нескольких дополнительных элементов:
Как работает актуатор
Во время работы вал электромотора передает крутящий момент на рычаги редуктора. Также вал воздействует на соответствующий элемент рычага выбора и переключения передач. Тот использует переданную энергию для приведения в движение внутреннего рычага выбора и переключения передач.
Движение вала электромотора направляется на реечную передачу и другие элементы. В результате внутренний рычаг выбора и переключения передач приходит в движение, которое передается стержню вилки переключения. Это и вызывает смену передач.
Схема переключения передач: как это происходит
Сколько стоит актуатор
Для понимания цен «в общем» мы привели 2 примера: цены средние, актуальные для большинства авто
| Запчасть | Цена, от |
| Новый актуатор | 1000 руб. |
| Б/у актуатор | 400 руб. |
В продолжении статьи мы расскажем об основных нюансах при ремонте сервоприводных актуаторов, а также, укажем ориентировочные цены ремонта.
Актуаторы автомобильные что это
Автомобиль – неизменных помощник практически половины населения страны. Не удивительно, что многие стараются получить максимальную пользу с машины, с минимальными вложениями. И сегодня, чтобы улучшить тяговые характеристики авто, не нужно что-то кардинально менять. Увеличить тяговые характеристики машины можно просто установив турбонаддув.
Суть улучшения – турбонаддув позволяет принудительно увеличить объемы воздуха, подающиеся в камеру сгорания, тем самым улучшить процесс сгорания топлива без необходимости физического изменения параметров самого двигателя.
Здесь важно учесть, что больший объем сожженного топлива увеличивает давление и объем выхлопных газов. Поэтому требуется усиленное, оперативное их отведение, чтобы освободить место для новой порции воздуха. Именно на этом и базируется принцип работы актуатора турбины, который мы сегодня рассмотрим.
Как работает актуатор турбины
Для начала определимся в терминологии. Актуатор может иметь множество разговорных названий – вестгейт, вакуумный регулятор, избыточный клапан. Все это одна деталь, базовая роль которой сводится к выполнению функции сброса повышенного давления воздуха (выхлопных газов), во время работы двигателя автомобиля. Этот элемент выступает промежуточным звеном между турбокомпрессором и двигателем, оберегая их от перегрузки.
Устанавливается практически на турбине.
Снижение давления выхлопных газов и направление их в обход турбинного колеса выполняется через калитку вестгейта, управляемую актуатором. Тем самым потребность в воздухе для горючей смеси четко соответствует моменту очищения камеры сгорания от выхлопных газов.
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.
Наиболее распространенные поломки актуаторов
В таких случаях, чтобы отремонтировать актуатор турбины, необходимо выполнить его диагностику с целью точно определить поломку. Для устранения неисправности целесообразно обратиться в специализированный сервисный центр. Устранить поломку самостоятельно будет достаточно сложно – для определения неисправности нужно специальное оборудование, которое в большинстве случаев отсутствует в домашних условиях. А если покупать отдельно – намного дешевле ремонт актуатора провести в сервисном центре.
Проверка актуатора
Кроме этого, часто, если правильно настроить актуатор, можно существенно увеличить производительность турбокомпрессора путем наращивания давления воздуха, подаваемого в двигатель.
Регулировка осуществляется несколькими путями
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:
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.
Для того,чтобы идентифицировать турбокомпрессор,необходимо правильно «прочитать» информационную табличку,которая на нем установлена.
Актуатор в автомобиле: что это, как его проверить и отрегулировать
Чтобы повысить мощность мотора, не увеличивая его объёмы, активно используется отработанный газ. Он даёт дополнительную энергию, если направить его под давлением на лопастный механизм, чтобы он раскрутился и захватил побольше воздуха.
Воздушный поток затем подаётся в цилиндры двигателя и помогает переработать топливо. Одной из вспомогательных деталей в этом процессе является актуатор. Что он собой представляет и как устранить различные проблемы, связанные с ним, мы разберём далее.
Как работает защитник турбины
Как мы уже говорили, отработанный газ и воздух, которые захватывает лопастный механизм (или попросту турбина), находятся под давлением. Иногда оно слишком возрастает, и его приходится снижать, сбрасывая лишний газ через специальный клапан – вот, что такое актуатор, и он просто необходим в автомобиле, где стоит двигатель с турбонаддувом.
Принцип работы актуатора заключается в реакции на повышение оборотов турбины двигателя – клапан открывается и выпускает часть выхлопных газов, которые, как вы помните, помогают лопастям раскручиваться. Таким образом, турбина недополучает движущей силы, и давление сбрасывается, не достигая критической отметки.
Всё это происходит автоматически: конструкторы рассчитывают, при какой интенсивности силового воздействия газа на турбину, пора сбросить обороты, и именно по достижении заданной величины срабатывает клапан. Теперь вы понимаете, как работает актуатор и почему его называют защитником турбины.
Если вы просто пользуетесь машиной, ничего в ней не меняя, и вовремя проходите ТО, то можете не беспокоиться – актуатор уже настроен и будет прекрасно работать. Для тех же, кто увлекается тюнингом, особенно затрагивающим функционал турбин и мотора, существует ряд рисков, чего можно избежать, научившись правильно настраивать вестгейт.
Распространённые неисправности вестгейта
Чаще всего с актуатором происходят следующие неприятности:
Признаки неисправности достаточно разнообразны:
Как проверить актуатор турбины
Чтобы проверить актуатор, лучше всего снять турбину целиком и убедиться, что нет ржавчины. Обратите внимание на следующее:
Все неисправные детали подлежат обязательной замене.
Как отрегулировать актуатор турбины
Теперь разберёмся, как отрегулировать актуатор, чтобы турбины работали продуктивно. К этому стоит прибегнуть, если компрессор стучит, когда мотор останавливается или меняется скорость. Скорее всего, металлический стержень слегка разболтался. Также с помощью настроек добиваются большей производительности.
Перед тем, как настроить актуатор или произвести другие манипуляции с турбиной, подумайте, достаточно ли хорошо вы представляете себе их устройство. Если есть какие-то сомнения, лучше обратиться к специалистам.
Если вы хотите просто увеличить давление, можно заменить пружину или ослабить конец регулятора. В этом случае клапан будет открываться при больших оборотах, чем раньше, но не стоит слишком усердствовать.
Если воздействие окажется непомерно сильным, а актуатор не сработает, это может навредить двигателю и вывести его из строя. Также для повышения давления применяется соленоид, выдающий фальшивые данные по текущему напору воздушного потока. Его ставят перед вестгейтом, чтобы воздух сначала попадал туда.
Настройка актуатора начинается со снятия турбины – вам нужна регулировочная гайка. Есть и автомобили, в которых предусмотрен доступ к ней без демонтажа. Если закрутить её чуть потуже, вы отрегулируете ход штока.
Вам нужно сделать следующее:
Но на этом настройка наддува не заканчивается – нужно произвести калибровку, то есть установить зависимости между показаниями прибора и размером входной величины.
Для этого нужны специальные программы типа Cummins INSITE и диагностическое ПО. С их помощью вы убедитесь, что всё сделали правильно.
Актуаторы. Виды и устройство. Работа и применение. Особенности
Актуаторы представляют собой специальные устройства, главной задачей которых является перенос усилия с управляющего или регулирующего механизма на исполнительный. В большинстве случаев это электромеханический агрегат, который позволяет выполнять круговые либо линейные перемещения. Благодаря этому можно значительно облегчить выполнение технологических операций, тестирование, в том числе упростить условия быта. Эти устройства применяются и для совершения специфических задач, к примеру, для осуществления миссий и проведения исследований в космическом пространстве.
Актуаторы бывают линейными и устройствами вращения.
Линейные
Семейство устройств, которые обеспечивают преобразование механической энергии в линейное перемещение. В большинстве случаев такие устройства применяются с целью получения механической энергии из электрической. Выполняются такие устройства из подвижного штока, который устанавливается в корпус из металла или пластмассы. Чтобы к агрегату поступала электроэнергия, предусматриваются разъемы, вилки или кабели. В зависимости от конструкции привод может потреблять 12, 24, 36 либо 220 В.
Линейные агрегаты имеют два основных исполнения:
То есть конструкция агрегата такова, что шток перемещается в вертикальном либо горизонтальном направлении по отношению к валу мотора.
К преимуществам линейных агрегатов можно отнести:
Конкретные агрегаты в зависимости от модели могут дополнительно иметь защиту, которая обеспечивает стойкость к неблагоприятным условиям.
Актуаторы вращения
Работают несколько иначе. У них имеется редуктор и электродвигатель. Особенность работы такого агрегата в том, что чем ниже передаточное число шестеренок редуктора, тем выше скорость и меньше крутящий момент.
В агрегатах вращения могут применяться различные типы редукторов:
Благодаря разнообразию редукторов вращающие агрегаты способны решать разнообразные задачи. Поэтому они находят широкое применение в электроэнергетике, станках, бытовых устройствах, в промышленности и других отраслях.
Существуют и специальные виды актуаторов. Подобные агрегаты предназначены для решения специфических и наиболее сложных задач. Их часто применяют в космическом, а также водном пространстве. Также они находят применение в условиях вечной мерзлоты. По конструктивным составляющим они не сильно отличаются от аналогичных агрегатов. Однако их главное отличие – качество исполнения герметичности корпуса. Благодаря пылеустойчивости и водонепроницаемости удается обеспечить бесперебойность работы агрегата даже в сложнейших условиях.
Устройство
Имеется большое количество разных методов для создания линейного перемещения в линейном актуаторе. В большей части случаев используется движок, который передает движение штоку. Шток выдвигается или втягивается, перемещаясь по направляющей. Линейные актуаторы для обеспечения линейного перемещения в большинстве случаев применяют винт, то есть так называемую винтовую передачу. Благодаря вращению винта относительно гайки или наоборот обеспечивается линейное движение штока.
Движки, применяемые в линейных агрегатах, чаще всего представляют собой стандартные коллекторные устройства, работающие на постоянном токе в 12 или 24 В. Более мощным агрегатам требуется электроток на порядок большего значения. Однако возможно применение и других типов движков.
Для изменения направления движения штока следует поменять направление вращения движка. Для примера, в коллекторном движке следует сменить полярность электропитания. С этой целью в конструкцию добавляется переключатель, благодаря нему происходит смена полярности электропитания. В результате простым нажатием кнопки можно изменить вращение движка, а значит попеременно выдвигать или втягивать шток.
Работа
Имеющиеся сегодня линейные актуаторы могут иметь разный ход штока. Это значит, что агрегаты создаются с разными длинами корпуса и винта. Кроме длины хода важнейшее значение имеют скорость и усилие, которые создаются на штоке агрегата. Чтобы обеспечить требуемую скорость и усилие штока, требуется модернизация устройства. Для этого между валом движка и винтом ставится редуктор механического действия.
Движок передает на вал скорость и усилие, которые являются неизменными. Движок же меняет отношение скорости и момента кручения, благодаря чему меняется конечная скорость перемещения штока, а также создаваемое усилие. Движение винта также представляет передачу, которая влияет на скоростное и силовое отношение. Меньший шаг винтовой передачи обеспечивает большее усилие. Однако шток при этом будет перемещаться с меньшей скоростью.
Чтобы можно было остановить шток в необходимом положении, в агрегат ставятся концевики. Их также называют выключателями. Концевики ставятся непосредственно на шток. Они начинают работать в момент, когда гайка достигает крайнего положения. С этой целью ставятся датчики в конечные положения. Когда шток доходит до этого положения, то датчик выключает электропитание. Далее шток сможет двигаться только в обратном направлении. Для этого меняется полярность электропитания либо осуществляется реверс движка.
Как пример можно рассмотреть актуатор центрального замка автомобиля. В его работе используется небольшой электродвижок, соединенный с подвижным штоком. К нему приделана тяга от замка. В момент подачи напряжения начинает работать движок, который заставляет вал вращаться в требуемом направлении, что приводит к движению штока. Вместе со штоком в движение приводится и тяга, у которой один конец находится на рычаге замка. В результате осуществляется блокирование или освобождение замка.
Так как штоку требуется короткий ход, то движок быстро заклинивается. Вследствие этого необходимо ограничивать время подачи напряжения. Для этого используется блок управления, который точно дозирует временной интервал подачи электропитания. Благодаря этому движок защищен от заклинивания и перегорания.
Применение
Актуаторы находят широкое применение практически повсеместно. Их можно задействовать в разнообразных устройствах, к примеру, для регулировки положения телевизионного приемника, для перемещения пандуса, в станках, компрессорах, игрушках, самолетах, подводных лодках, пароходах и космических кораблях и т.п.
В медицине данные агрегаты задействованы для медицинской мебели, чтобы регулировать положения спинки кресла, кровати и другой мебели. Их ставят на подъемники, чтобы перемещать инвалидов и больных с одного этажа на другой. При этом такие устройства преимущественно имеют минимальную шумность, а также высокие значения по качеству и надежности.
В промышленности актуаторы применяются для автоматизации технологических процессов и оборудования. В большинстве случаев это компактные агрегаты, обладающие высокими показателями мощности. Их используют на заводах и фабриках для линейного перемещения. Большое значение здесь имеют технические показатели, в первую очередь это касается нагрузок, скорости, плавности перемещения, в том числе возможности функционировать в неблагоприятных условиях.
Использование промышленных агрегатов позволяет существенно облегчить людской труд, а также снизить финансовые затраты. Благодаря ним, в конце концов, снижается стоимость производимой продукции.
Можно выделить следующие области промышленного применения:
В сельском хозяйстве приводы линейного перемещения позволяют максимально автоматизировать труд при возделывании агрокультур, заготовлении кормов, при уходе за фермерскими животными и так далее.
К примеру, это могут быть разбрызгивающие устройства для обработки почв, растений от вредителей, устройства для внесения удобрения. На больших фермерских хозяйствах линейные агрегаты позволяют регулировать воздушные потоки и автоматизировать подачу кормов для животных при кормежке. В растениеводстве линейные приводы помогают открывать теплицы, чтобы огурцы или помидоры не «сгорели» от жары.
Для быта данные актуаторы просто незаменимы. Их можно встретить во многих бытовых приборах. К примеру, это могут быть шторы, жалюзи с приводом и так далее. Все автомобили просто напичканы данными устройствами. Они используются в замках багажника, дверей, магнитол с выдвижным дисплеем и тому подобное. Это полезные устройства, которые позволяют решать многочисленные задачи.
Принцип и отличия работы электронного, пневматического и вакуумного актуаторов
Турбина автомобиля нуждается в защите от возможных перегрузок при работе двигателя на повышенных оборотах. С этой целью в конструкцию турбонаддува включено специальное устройство – актуатор турбины.
Этот элемент еще имеет название: «регулятор давления», «вестгейт» или «вакуум-регулятор». Актуатор – это клапан, через который выхлопные отработавшие газы выходят наружу, минуя турбинное колесо. Если Ваш автомобиль «не едет», имеет потерю мощности, едет рывками, возможно причина в актуаторе турбины.
Актуаторы в турбинах бывают нескольких видов.
В зависимости от конструкции наддува предохранительные клапаны разделяются на механические и электронные. Обычный пневматический актуатор срабатывает под воздействием избыточного давления выхлопных газов. В закрытом положении пружина удерживает мембрану диафрагмы. При возрастании давления в турбине пружина не в состоянии сдерживать заслонку клапана и отпускает ее. Часть газов уходит в обход крыльчатки, скорость вращения турбонаддува снижается.
Электронный актуатор турбины получает управляющее воздействие от ЭБУ двигателя внутреннего сгорания. На основании информации, полученной от многочисленных датчиков (детонации, давления в впускном коллекторе, расхода воздуха и пр.), на вакуумрегулятор с электронного блока управления поступает команда закрыть/открыть клапан. Как и все сложные устройства, электронный актуатор турбины иногда выходит из строя. Причиной поломки становятся неисправности самой турбины: износ подшипников, закоксовывание изменяемой геометрии турбины, обрыв ротора, попадание посторонних частиц внутрь турбины. Это приводит к тому, что электромотор прилагает большие усилия, чтобы сдвинуть геометрию, при этом изнашиваются и ломаются пластиковые шестерни и сам электромотор.
Вакуумные актуаторы выходят из строя реже чем электронные. Причинами являются элементарное старение пружины и мембраны, износ соединения штока с клапаном вестгейта. Другие причины, это внешние воздействия, попадание масла, песка, воды. Чаще всего вакуумный актуатор меняют на новый, отремонтировать возможно, но есть сложности с поиском запчастей.