Pneumatische vs Hybride vs Elektrisch geregelde turbo actuatoren

Het principe van de variabele geometrie turbo (VGT) mag dan al wel in de jaren 50 door Garrett zijn gepatenteerd, maar het duurde tot 1988 voordat de eerste productiewagen met zo’n turbo werd uitgerust. De eerste VGT (die overigens watergekoeld was) werd namelijk op het 2.0 liter motorblok van de Honda Legend gebruikt. In de jaren daarna werd de techniek steeds meer mainstream en tegenwoordig is het niet meer weg te denken. Hoewel de werking al die jaren grotendeels gelijk is gebleven, zijn er wel meerdere variaties ontstaan voor het aansturen van de schoepen in de VGT. Hoe deze technieken precies werken? Dat lees je in dit artikel!

turbo-actuator-uitgelegd

Wat doet zo’n actuator precies?

Het grote voordeel van een turbo met variabele geometrie ten opzichte van de tot dan toe traditionele turbo’s is dat deze gebruikmaakt van instelbare schoepen. Door de stand van de schoepen te veranderen, kan de hoeveelheid uitlaatgas die in de turbo binnenkomt gevarieerd worden. Om ervoor te zorgen dat de stand van de schoepen ook daadwerkelijk instelbaar gemaakt konden worden, kwam men met het idee voor de turbo-actuator: aangezien een VGT enkel en alleen mechanisch is, moest er een apparaatje komen die gecontroleerd aan de gaffels van de verstelbare schoepen kon trekken. Door de jaren heen zijn er verschillende varianten van deze actuatoren op de markt verschenen. Deze zullen we hieronder bespreken!

De pneumatische actuator

Eerst even een disclaimer om verwarring te voorkomen: een volledig pneumatische actuator ga je niet terugvinden op een VGT. Echter, om goed te kunnen begrijpen waarom de eerste VGT’s een actuator op basis van luchtdruk én elektronica gebruikten, leggen we toch even uit hoe een pneumatische actuator werkt.

Pneumatische actuatoren functioneren dankzij de luchtdruk in het inlaatspruitstuk. Zodra de turbo begint te draaien, bouwt deze luchtdruk zich langzaam op. Zodra deze luchtdruk een vooraf bepaalde limiet bereikt, opent de actuator een klep in de turbo, ook wel een wastegate genoemd. Via deze klep kan het overschot aan luchtdruk veilig wegvloeien voordat het de motor bereikt. De turbo kan op deze manier dus nooit meer dan de maximaal ingestelde luchtdruk genereren. 

De hybride actuator

De hybride actuator is een systeem dat handig gebruik maakt van de hierboven beschreven pneumatische actuator. Een elektrische stelklep (vaak tussen de pneumatische actuator en het inlaatspruitstuk gepositioneerd) regelt hoeveel luchtdruk die naar de pneumatische actuator mag doorstromen. De pneumatische actuator bedient dus niet langer de wastegate, maar de schoepen in de VGT. 

De elektrische stelklep wordt aangestuurd door de ECU: een signaaltje vanuit de ECU laat de elektrische stelklep meer openen of sluiten, waardoor de pneumatische actuator de schoepen meer of minder verstelt. De hybride actuator wordt daarmee dus een dynamisch systeem.

De elektrische actuator

Zoals de naam al doet vermoeden, wordt een elektrische actuator volledig aangestuurd door elektronica. Van luchtdruk wordt dus geen gebruik meer gemaakt. In plaats daarvan maakt men gebruik van een stappenmotor: een borstelloze gelijkstroommotor die de schoepen in verschillende standen kan zetten. Het grote voordeel ten opzichte van de net genoemde hybride actuator is dat deze elektrische actuator in de praktijk sneller en nauwkeuriger kan reageren. 

Sinds de komst van de elektrische actuator heeft de rest van de techniek in de auto ook niet stilgestaan. Een moderne ECU beschikt daarom over een enorme hoeveelheid informatie, iets dat ook handig ingezet kan worden voor het regelen van de VGT. Om een voorbeeld te geven: bij een koude motor wil je natuurlijk niet dat de turbo maximaal gaat draaien, terwijl je dit wel wilt zodra je de auto bij warme motor in ‘Sport Mode’ zet. Deze functionaliteit is tegenwoordig mogelijk doordat sensoren, actuatoren en systemen allemaal samen kunnen werken. De elektrische actuator is daardoor dynamischer dan ooit tevoren. Een hele vooruitgang dus!

Turbo-actuator laten reviseren?

Heb je een auto met een defecte elektrische turbo-actuator? Wij kunnen je wellicht met een revisie-oplossing helpen! Om de turbo-actuator weer werkend te krijgen heeft ACtronics een speciale revisieoplossing ontwikkeld om de turbo-actuator zo goed mogelijk te kunnen reviseren. Hiervoor heeft ACtronics een compleet nieuwe gearbox ontwikkeld die gebruikmaakt van een verbeterde composiet voor de tandwielen. Daarnaast wordt ook de elektronica in de behuizing van de actuator gereviseerd. Door deze aanpassingen zal de actuator langer meegaan en dus duurzamer zijn dan het origineel! Neem voor meer informatie over onze producten gerust contact met ons op. Let op: wij werken alleen samen met autobedrijven en garages!