Regulação eletrónica da pressão de sobrealimentação

O atuador do turbocompressor, também designado por câmara de pressão ou regulador da pressão de sobrealimentação, é uma unidade de regulação eletrónica para turbocompressores reguláveis e é principalmente utilizada para turbocompressores do tipo “Variable Nozzle Turbine (VNT)” e “Variable Turbine Geometry (VTG)”.

Nestes turbocompressores com turbina de geometria variável, o atuador controla de forma fiável e precisa o movimento das pás de distribuição. Uma regulação das pás de distribuição tem uma influência direta sobre o fluxo de gases de escape e a roda da turbina, alterando, assim, a pressão de sobrealimentação e permitindo a sua adaptação otimizada a todas as gamas de rotação. A pressão de sobrealimentação necessária é regulada de acordo com um campo ou curva característica guardada no módulo de comando do motor. O módulo de comando do motor envia a pressão de sobrealimentação desejada, na forma de um sinal, para o atuador do turbocompressor, através de uma ligação de barramento de dados. O atuador ajusta as pás de distribuição de acordo com a posição angular especificada no sinal. 

As vantagens de uma unidade de regulação eletrónica são:

• Resposta mais rápida do turbocompressor, mesma a baixas rotações
• Regulação precisa das pás de distribuição, em todas as gamas de rotação
• Redução dos valores de emissão

Na carcaça da turbina, as pás de distribuição estão alojadas em forma circular sobre um anel portador e ligadas através dos eixos ao anel de ajuste, via pinos guia. Por sua vez, o anel de ajuste está ligado ao atuador do turbocompressor através de tirantes. 

Assim que o anel de ajuste for movido pelo atuador, todas as pás de distribuição são ajustadas de forma síncrona, reduzindo ou aumentado o volume de entrada na turbina. Isto, por sua vez, influencia o comportamento do fluxo no fluxo de gases de escape e, portanto, a rotação da turbina. Assim, a pressão de sobrealimentação pode ser aumentada ou reduzida seletivamente. 

A função principal do atuador consiste em ajustar o eixo para a posição especificada pelo módulo de comando ou calculada a partir da curva característica.

Com a ajuda do sensor de posição indutivo sem contacto (sensor CIPOS), a posição do eixo é continuamente identificada. A definição do ângulo é realizada indutivamente através de um método sem contacto direto e consequentemente livre de desgaste, assegurando uma elevada precisão de medição ao longo de toda a vida útil. A tecnologia CIPOS caracteriza-se especialmente pela sua imunidade a campos magnéticos e a elevada estabilidade de temperatura.

Além do sensor CIPOS, para a identificação precisa da posição, o sistema eletrónico integrado também inclui o controlo do motor elétrico e um diagnóstico de erros. Assim, é possível detetar erros, reportá-los e acionar reações automáticas para os mesmos. O atuador tem uma gama de ângulos de trabalho flexível e executa um movimento controlado até ao batente final. 

Dependendo da versão, a comunicação no veículo pode ser realizada via CAN-Bus ou através de um sinal modulado por largura de impulso (PWM).

Embora muitos atuadores de turbocompressores tenham o mesmo aspeto exterior, a construção e configuração diferem muito, consoante o tipo de veículo e a unidade de turbocompressor. Na respetiva combinação com o turbocompressor, de acordo com os requisitos do fabricante do veículo, podem estar instalados dois tipos de atuadores de turbocompressores HELLA. Neste caso, é distinguido entre as versões "Smart" e "Simple". Na versão "Smart" a regulação das pás de distribuição é realizada autonomamente por um módulo de comando integrado e na versão "Simple" a regulação é realizada por um módulo de comando do motor supraordenado. Embora visualmente semelhantes, a construção técnica do sistema eletrónico, da engrenagem ou da configuração da carcaça são substancialmente diferentes.

Assim sendo, uma reparação através da troca de vários componentes, tais como a engrenagem ou o sistema eletrónico de diferentes atuadores não é possível.