Турбонаддувы, которые Фольксваген и концерн VAG ставят на свои автомобили, оснащены актуатором турбины (АТ, вестгейт), улучшающим их работу. Это устройство снижает заметность турбоямы и защищает турбокомпрессор от повреждений, когда мотор работает на высоких оборотах. Шток актуатора турбины управляет клапаном, который регулирует положение лопаток (геометрию) турбинного колеса (крыльчатки) и влияние на нее потока выхлопных газов.
Неисправность вестгейта, равно как и неправильная регулировка штока (тяги) снижают динамику машины и увеличивают расход топлива.
Шток актуатора турбины: как это работает
Выхлопные газы проходят по трубопроводу и раскручивают турбину компрессора. В зависимости от положения лопаток меняется и эффективность воздействия раскаленных газов. До порога турбоямы воздействие невелико, поэтому турбина не влияет на поток воздуха, который входит в цилиндры. Когда скорость вращения коленчатого вала преодолела порог турбоямы, крыльчатка начинает раскручиваться, увеличивая количество воздуха, задуваемого в цилиндры.
Нажав на газ, водитель увеличивает подачу топлива в цилиндры, из-за чего увеличиваются обороты двигателя и возрастает количество выхлопных газов. В это время турбина все еще находится в режиме минимальной геометрии, из-за чего ее влияние на работу двигателя минимально. Увеличение оборотов мотора приводит к появлению вакуума между выходом турбины и головкой блока цилиндров, а также в актуаторе.
Внутри вестгейта герметичная камера, состоящая из:
- корпуса;
- упругой мембраны;
- штока.
Мембрана делит корпус на две части, поэтому падение давления в одной части приводит к изгибанию мембраны в эту сторону. Мембрана жестко связана со штоком, который соединяет АТ с рычагом на турбине, отвечающим за геометрию лопаток. Все это работает так:
- Нажатие на педаль газа или увеличение нагрузки на двигатель приводит к увеличению потребления воздуха и падению давления во впускном коллекторе.
- Падение давления во впускном коллекторе приводит к разряжению в камере вестгейта.
- Мембрана деформируется.
- Шток актуатора движется вслед за мембраной и поворачивает рычаг управления геометрией турбины.
- Изменение геометрии увеличивает эффективность турбины.
- Обороты турбины возрастают.
- Количество задуваемого во впускной коллектор воздуха увеличивается.
- Мощность мотора и обороты двигателя растут.
- Когда двигатель вышел на рабочую скорость и мощность, давление во впускном коллекторе падает, мембрана возвращается в исходное состояние, а геометрия крыльчатки возвращается к исходной.
- Увеличение нагрузки на двигатель, вызванное ездой в гору или другими факторам, приводит к повторению всего процесса.
Диагностика турбины Фольксваген: неисправности
Турбина и актуатор настроены друг на друга, поэтому любая неисправность вестгейта нарушает работу силового агрегата. Вот наиболее частые неисправности:
- изменение длины штока;
- заедание штока;
- потеря герметичности мембраны.
Диагностика турбины Фольксваген и её ремонт
Диагностику вестгейта начинают, если бортовой компьютер показал неисправность «слабый наддув» или «разница в показаниях датчиков давления воздуха». Перед этим проверяют воздуховоды и вакуумные трубки. Если все трубки исправны, то АТ снимают с мотора и проверяют на стенде. Во время этой операции выясняют как общую работоспособность детали, так и вакуумное усилие, которое приводит к срабатыванию тяги. Неисправную деталь ремонтируют (если удалось найти ремкомплект) или меняют.
Для замены используют как новый, так и купленный на разборке актуатор, который предварительно проверяют с помощью стенда. После установки новой турбины или замены вестгейта, настраивают не только длину штока, но и жесткость пружины. Поэтому в некоторых случаях ее приходится менять, устанавливая менее или более жесткую пружину. Затем собранный АТ подключают к турбокомпрессору и проверяют работу с помощью специального стенда. Только получив правильные результаты на стенде, переходят к более точной настройке на двигателе.