Актуатор

21

Актуатор — це універсальний виконавчий механізм, що використовується в різних технічних областях. Складаються з механічного приводу, напрямної та моторчика. Що стосується автомобілів, актуатори використовуються в системі зчеплення при автоматичній трансмісії, при роботі центрального замку, а також у турбокомпресорі.

Актуатор зчеплення

Детально розглянемо, як працює:

  • Актуатор зчеплення
  • Актуатор центрального замка
  • Актуатор турбіни

Актуатор зчеплення

Роботизовані трансмісії на сьогоднішній день встановлюють навіть на бюджетні автомобілі (Тойота, Пежо, Сітроен, Сузукі та інші, чиї власники часто стикаються з проблемами в їх роботі). До складу системи входить багато деталей, одними з яких є актуатор перемикання передач і актуатор зчеплення. Вони дозволяють перемикати передачі в автоматичному режимі.

Актуатор

Зовнішній вид актуатора зчеплення

Опис роботи

Актуатор зчеплення — електромеханічний пристрій, що виконує роботу за стиску пружини вижимного диска зчеплення. Воно працює у відповідності з командами, які надходять від блоку управління трансмісією. Корпус актуатора складається з двох половинок. Всередині встановлено вал з черв’ячною шестірнею. В процесі роботи на нього діють три сили — сила в червячном зачепленні, сила компенсаційної пружини, а також сила, що виходить від корзини зчеплення.

Актуатор

Актуатор зчеплення в розрізі

При надходженні сигналу від блоку управління відбувається переміщення вала, який через робочий механізм приводить в рух кошик зчеплення. Однак, як показує практика, саме актуатор зчеплення частіше інших деталей в системі автоматичної трансмісії виходить з ладу, позбавляючи автовласника можливості використовувати машину.

Причини виходу з ладу актуатора

Найбільш часта причина поломки, вихід з ладу втулок, які встановлені на осі черв’ячної шестірні актуатора. Вони забезпечують обертання шестерні при выжиме корзини зчеплення. Щоб зменшити тертя, виробники наносять на втулки тефлонове покриття. Однак ресурс роботи втулок досить малий, і становить близько 100 тисяч кілометрів пробігу. Після цього ймовірність виходу актуатора з ладу значно зростає. Справа в тому, що в процесі експлуатації без тефлонового покриття сили тертя зростають настільки, що актуатор просто перестає функціонувати.

При переміщенні шестерні актуатора компенсаційна пружина стискається, надаючи велике зусилля на вал і втулки. Це значення становить 100…150 кг на кожну втулку в залежності від моделі механізму. Враховуючи невеликий діаметр втулки, стає зрозумілим, чому вони з часом виходять з ладу.

Крім цього, вал актуатора повертається на незначний кут. Тому мастило не передається на контактні лінії взаємодії вала з втулкою, з-за чого шарнір працює на суху.

Актуатор

Втулки актуатора зчеплення

Методи відновлення працездатності актуатора зчеплення

Найпоширенішим і доступними методом ремонту є заміна заводських втулок, які прийшли в непридатність на точені бронзові або латунні втулки.

Актуатор

Підшипники для заміни

Інший варіант — покупка втулок китайського виробництва, подібних оригінальним. Однак так краще не робити, оскільки їх якість далеко від ідеалу, і не дозволяє їм довго функціонувати в актуаторе. Ремонт передбачає заміну виточених втулок, а також усунення вироблення на валу актуатора зчеплення. Це робиться з тим, щоб домогтися плавного і рівного ковзання між згаданими деталями.

Однак найкращим методом ремонту актуатора є заміна втулок на кулькові підшипники. Вони забезпечують необхідну твердість, плавність кочення, а також мають свою власну змазку, яка постійно знаходиться в їх корпусі. При заміні втулок на підшипники споживаний актуатором робочий струм знижується більш ніж у 2 рази.

Актуатор

Ремонт зчеплення актуатора

Актуатор

Розбирання і діагностика актуатора Тойота

Актуатор центрального замка

Конструкція центрального замка автомобіля нескладна. Він складається з блоку управління і виконавчих механізмів — актуаторов (їх ще іноді називають активаторами). При повороті ключа запалювання або подання електронного сигналу від пульта ДУ спрацьовують контакти управління, які через центральний блок дають сигнал усім замикаючим пристроїв на відкриття або закриття.

Пристрій і робота актуатора замку

Актуатор

Актуатор замку в розрізі

Це пристрій являє собою електричний мікромотор, з’єднаний зі штоком допомогою рейкової передачі. До штоку, в свою чергу, монтується тяга механічного замка. При подачі сигналу на двигун відбувається рух тяги, яка закриває або відкриває механічний замок двері.

У зв’язку з особливістю конструкції шток ходить на малу відстань. Тому на електродвигун не можна подавати напругу тривалий час. Сучасні автоматичні системи роблять це приблизно протягом 2 секунд. Їх цілком достатньо для спрацьовування кожного з приводних двигунів.

До приводного моторчику підходить два дроти. По одному з них йде струм, а на другому утворюється «маса», тобто з’єднання з кузовом автомобіля. Розподілом, на який провід подавати напругу, займається центральний електронний блок управління. В залежності від цього змінюється напрямок обертання вала двигуна, і як наслідок, напрямок руху штока. Тобто, відбувається відкриття або замикання замка на дверях.

Можливі несправності актуатора замку

Можливими несправностями актуаторов центрального замку можуть бути:

Актуатор

Ремонт актуатора двері Лада Пріора

  • Вихід з ладу всіх актуаторов. Перша можлива причина — дія тривалого командного імпульсу, яке призвело до перегорання обмоток. Друга причина — несправність генератора, внаслідок чого на актуатори було подано підвищена напруга. Рішення — заміна актуаторов, при необхідності виконання ремонту генератора.
  • Клин одного або декількох актуаторов в одному положенні при розплавлюванні колекторних вузлів. Рішення несправності актуатора замку — заміна вийшов з ладу виконавчого механізму.
  • Виникнення короткого замикання в ланцюгах управління актуаторами або пошкодження ізоляції. Рішення — ревізія проведення, при необхідності заміна пошкоджених її ділянок.
  • Коротке замикання, пошкодження проводки в силових проводах актуатора або замикання колекторних пластин. Рішення — заміна пошкоджених ділянок проводки, ремонт ізоляції або заміна актуатора.
  • Згорів запобіжник. Рішення — замінити його.
  • Галаслива робота актуатора. Можлива причина полягає в зносі робочих шестерень. Рішення — заміна редукторного механізму.

Найчастіше усуненням несправності і ремонтом приводу замку є саме заміна актуатора замку.

Заміна актуатора центрального замка

Актуатор

Заміна актуатора замку

Самостійна заміна актуатора замку не представляє особливих труднощів, хоча для цього і доведеться зняти всю дверну обшивку, з тим, щоб дістатися до кріплення і проводів. Якщо на двері є додаткові кнопки, наприклад, електричних склопідйомників, то потрібно від’єднати від мінусову клему акумулятора. В іншому випадку можна обійтися без цього.

У процесі роботи керуйтеся мануалом по роботі з вашим автомобілем. Адже у кожної моделі обшивка дверей кріпиться по-своєму. Як правило, до актуатора можна дістатися лише знявши обшивку. У рідкісних випадках необхідно демонтувати додаткові механізми. Актуатор зазвичай монтується на парі болтів або саморізів. Щоб зняти його необхідно їх відкрутити і від’єднати фішку.

В залежності від того, яка деталь вийшла з ладу, потрібно зробити її заміну. Найчастіше перегорають обмотки микромоторчика. Оскільки їх ніхто не перемотує, то буде досить замінити його, попередньо купивши аналогічний.

Актуатор турбіни

Актуатор

Зовнішній вид актуатора турбіни

Актуатор турбіни — пристрій, що захищає турбокомпресор від перевантажень, які природним чином виникають при високих оборотах двигуна. Агрегат по суті є байпасним клапаном, через який проходять надлишки вихлопних газів. Він керує швидкістю обертання турбіни і потужністю наддуву.

Принцип роботи

Відпрацьовані вихлопні гази з випускного колектора відправляються в турбіну. Потрапляючи в її гарячу частину, вони активують гарячу крильчатку і вал. Поєднана валом крильчатка холодної частини створює тиск на впускному колекторі. Це забезпечує подачу повітря в камеру згоряння. Проте при великих оборотах в роботу вступає вакуумний або електронний актуатор, який скидає надлишки вихлопних газів через згаданий байпас.

Можливі поломки

Найпоширеніша поломка — вихід з ладу або помилка в роботі електронного блоку управління турбіною (на електронних актуаторах). Для їх діагностики та усунення необхідно користуватися спеціальними електронними тестерами. Справа в тому, що термін служби механічної частини турбін вище, ніж електронної. Проте поломка механічної частини турбіни може привести до поломки і електронної складової.

Найімовірнішими причинами виходу з ладу електронного актуатора (сервоприводу) є пошкодження одного з трьох механізмів:

  • повітроводу;
  • повітряного фільтра (її забруднення);
  • клапана EGR.

Якщо руйнується випускний колектор або трапляється поломка в поршневій групі, то це призводить до пошкодження або повного виходу з ладу механізму змінюваної геометрії. А це, в свою чергу, призводить до поломки механічної частини турбіни.

Також серед ймовірних поломок актуатора турбіни можуть бути наступні:

  • пошкодження електронного блоку або деяких його складових;
  • несправність в роботі електромотора (сервоприводу) або повний вихід з ладу;
  • некоректна робота контактної групи електродвигуна;
  • поломка зубів шестерень привода.

Методи усунення поломок

Перед усуненням можливих поломок проводиться діагностика блоку управління актуатора. Для цього використовуються спеціальні тестери. Однак це дороге обладнання і, як правило, ними користуються на СТО. З його допомогою тестують виконавчий механізм (вакуумно-електричний клапан, клапан турбіни з електричним потенціометром). Подальші дії залежать від виявленої поломки.

Що стосується ремонту механічної частини, то для ремонту буває досить розібрати і почистити актуатор. При цьому необхідно змастити рухомі деталі. Якщо поломка в електронній частини, то її усунення самостійно неможливо. Для цього потрібно звернутися за допомогою в автомайстерню. Часто доводиться повністю міняти блок управління або актуатор цілком.

Актуатор

Ремонт актуатора турбіни Skoda Octavia

Актуатор

Заміна актуатора турбіни на Kia Sorento Кіа Сорренто з двигуном D4CB

Заміна турбіни актуатора

Заміну актуатора турбіни розглянемо на прикладі автомобіля KIA Sorento з двигуном D4CB. Отже, для заміни потрібно:

  • Зняти захисну кришку двигуна і верхню кришку повітряного фільтра.
  • Розібрати корпус повітряного фільтру і провести демонтаж самого фільтра.
  • Виконати демонтаж патрубка повітряного фільтра. Якщо корпус і патрубок брудні — їх необхідно вимити.
  • Далі виробляється зняття старого актуатора. Для цього потрібно від’єднати його управління і расконтрить регулювальний гвинт, Після цього розкрутити монтажні болти, викрутити регулювальний гвинт і провести демонтаж актуатора.
  • Всі отвори під болти необхідно почистити і обробити мідним спреєм з тим, щоб надалі вони не закисали і не виникало проблем з їх закручуванням та викручуванням.
  • Далі проводиться монтаж нового актуатора в зворотному порядку. Тобто, спочатку виконується наживление регулювального гвинта ходу актуатора, потім наживление монтажних болтів з їх затягуванням.
  • Після чого виконується настройка актуатора турбіни (див. нижче).
  • Проводиться збірка корпусу і безпосередньо повітряного фільтра (при необхідності його треба замінити), підключення управління актуатора, а також монтаж патрубка повітряного фільтра, заборника, хомута заборника, установка датчика ДМРВ і складання всієї конструкції.
  • Далі слід регулювання турбіни (це слід робити за допомогою електронних пристроїв) на основі інформації від автовиробника.

Налаштування актуатора турбіни

Після проведення процедури по заміні актуатора потрібно виконати його налаштування. Також її потрібно проводити при появі наступних несправностей:

  • характерне деренчання в області турбіни при глушении двигуна;
  • аналогічне деренчання в процесі перегазовки при їзді.

Актуатор

Електронний тестер

Найчастіше причиною цього стає вільний хід штока. Саме ця деталь в чому визначає величину тиску в турбіні. З-за його роботи воно може бути як нижчою, так і підвищеним. Вільний хід штока говорить про саме про зниженому тиску. Під вільним ходом мається на увазі люфт в кілька міліметрів. В нормальному робочому стані радіального люфту бути не повинно, величина осьового люфту — в межах 1 мм.

При проведенні комп’ютерної діагностики у разі невідповідності тиску можуть з’явитися помилки — P2262 (не визначається тиск турбонаддува), P0299 (надмірно низький тиск наддуву)/ Також іноді з’являються помилки 11825 і P334B. Перша говорить про несправності актуатора, друга — про механічну несправність регулятора тиску. Також часто загоряється лампа EPC, а пізніше і Check Engine.

Збільшити тиск наддуву можна кількома способами:

  • Заміна пружини. Більш жорстка пружина збільшить тиск, більш м’яка знизить його.
  • Затягування або відпускання кінця вестгейта. Так можна регулювати рівень відкриття і закриття заслінки. При розслабленні кінця відбувається подовження тяги, при затягуванні — укорочення. При короткій тязі виконується щільне закриття заслінки, з-за чого потрібно більше тиск і часу для її відкриття.
  • Установка соленоїда (буст-контролер). Він дозволяє змінювати реальний показник тиску. Соленоїд монтується перед актуатором з тим, щоб знижувати тиск, що впливає на вестгейт. Його функція полягає в додатковому скидання частини повітря, тобто, «обман» актуатора.

Самостійна настройка актуатора турбіни виробляється на страх і ризик власника автомобіля, оскільки потрібно знати значення тиску і методику налаштування.

Якщо ви не впевнені в правильності своїх дій, то рекомендуємо вам звернутися за допомогою до майстрів на СТО.

Алгоритм налаштування актуатора:

  • Настройка проводиться шляхом обертання регулюючої гайки. Вона знаходиться в районі байпаса. У деяких машинах до неї можна отримати доступ, лише знявши турбокомпресор.
  • Після цього виконується зняття скоби зі штока. Для подальшої роботи вам знадобляться ключ на 10 і плоскогубці з довжиною робочої частини.
  • Відвернути зовнішню гайку на 10.
  • За допомогою плоскогубців повернути (підтягти) регулювальну гайку проти годинникової стрілки до тих пір, поки хвіртка повністю не закриється. Далі перевірити її на предмет відсутності вібрації.
  • Після цього потрібно виконати ще 3-4 повороту гайки (кожен з них відповідає приблизно 0,315 Бар на актуаторе).
  • Після виконання налаштування потрібно законтрить регулятор гайкою на 10.
  • Далі слід встановити скобу назад. Тобто, в спокійному стані актуатор повинен бути повністю закритий (по максимуму).

Висновок

При виборі актуаторов описаних типів завжди відштовхуйтеся від мануала до вашого автомобіля. Пам’ятайте, що бажано купувати оригінальні запчастини а не їх більш дешеві аналоги. Що стосується ремонту або налаштування актуаторов дійте аналогічно. Виставляйте значення, які прописані виробником вашої машини. У разі виникнення ускладнень зверніться за допомогою на СТО.