PD TDI Magas Turbónyomás: Okok, Diagnosztika és Hibaelhárítás

A modern dízelmotorok, különösen a PD TDI (Pumpe Düse Turbódízel) erőforrások, rendkívül hatékonyak és erősek, köszönhetően a turbófeltöltők alkalmazásának. Azonban, mint minden komplex rendszerben, itt is előfordulhatnak meghibásodások, amelyek súlyosan befolyásolhatják a jármű teljesítményét és megbízhatóságát. Az egyik gyakori és különösen bosszantó probléma a magas turbónyomás, ami az autó vészüzemre kapcsolását eredményezi.

Bevezetés: A Probléma Gyökerei egy Valós Esettanulmányon Keresztül

Egy 2002-es VW Passat 1.9 PD TDI tulajdonosa tanácstalan volt: az autó érezhetően jó erőben volt ugyan, de amint a lovak közé csapott, a kocsi teljesítménye drámai módon leesett. Több helyen gyógyítgatták, cserélték a töltőnyomásszenzort, próbaképpen ECU-t, kitisztították a turbógeometriát, kicserélték az N75 jelű töltőnyomásszelepet, de a helyzet - a pénztárca laposodásán kívül - nem változott. Ezek után kaptunk rá megbízást: találjuk meg a szerkezet hibáját. Miután már többen is próbálkoztak a feladat megoldásával, nem is számítottunk rá, hogy könnyű eset lesz.

A tizenegy éve szolgálatban lévő motorban az olajszint mélyen a minimum jelzés alatt volt, ami sajnos nem ritkaság. Nyilvánvalóan az utántöltés az első feladat, bár semmi köze a panaszolt hibához. Az AVF kódú, 131 lóerő teljesítményű motor vezérlőjében a „17965 - Töltőnyomás-szabályzás: pozitív eltérés˝ hibakódot találtuk. Valószínű tehát, hogy a turbónyomás túlzottan magas volta az oka az időszakos vészüzemnek.

A Turbófeltöltők Működése és Szabályozása

Gépjárművünk motorjának egyik legfontosabb elemeként említhetjük meg a turbónyomás szabályzó szelepet, mely lényegében a turbótöltő teljesítményének szabályozásáért felel. A turbófeltöltők alapvető működési elve azon alapul, hogy a kipufogógázt, ami veszendőbe menne, munkára fogjuk. A tökéletes égéshez több levegő szükséges, amit a szívó motorok már nem tudnak biztosítani. A turbófeltöltőt a kipufogógáz hajtja meg és az általa létrehozott többletlevegőt juttatja be az égetésbe, ahol nagy nyomással juttatja hozzá az üzemanyagot.

Miért van szükség szabályozásra?

Szabályzó nélkül a turbófeltöltő nyomásértéke kontrollálatlanul emelkedne, ezt pedig nem bírná el az autó motorja. Éppen ezért szükség van egy eszközre, ami a turbón áthaladó maximális töltőnyomást korlátozza. Erről a viszonylag egyszerű turbószabályzásról beszélünk, ahol a turbófeltöltő fordulatszámát a töltőnyomás-szabályzó szelep vákuum segítségével tudja változtatni.

A Szabályzók Evolúciója

A régebbi típusú turbófeltöltőket még a „hagyományos”, nyomásra működő szabályzó szelepekkel szerelték, melyek a többlet töltőnyomást engedik le. A későbbi, változó geometriás turbófeltöltőknél már vezérlőszelepnek nevezzük ezt az alkatrészt. Ebben a kategóriában is több típust különböztetünk meg. Vannak sima vákuumos, és helyzetérzékelő pótméterrel egybeépített vákuumos vezérlésű szeleppel szerelt turbófeltöltők, illetve elektromotoros vezérlésű turbók.

A Turbónyomás-szabályzó Szelep: Működés és Fontosság

A turbónyomás szabályzó szelep a motor egy rendkívül fontos eleme. A turbótöltő teljesítményének szabályozásáért felel, és ha nem működik megfelelően, akkor az a motor teljesítményében nagyon sok gondot tud okozni. A turbó feltöltős motorokban méri a lökettérfogatot, és felelős a töltőnyomás pontos szabályozásáért. Ennek a nyomásszabályzó szelepnek a meghibásodása egyértelműen észlelhető, például nem lehet beállítani a gépjárművön a turbót, nem adja le a megfelelő teljesítményt, esetleg letilt az autó.

Az alkalmazott VGT feltöltő vákuumszabályozásának alapelve az, hogy ha a töltőnyomás a kívánt érték alatt marad, akkor vákuum segítségével a vezérlő megpróbálja a turbó fordulatszámát emelni, ha azonban a töltőnyomás célértékénél magasabb nyomás mérhető, akkor a vákuum erősségét csökkenti. Természetesen mindezt intelligens módon, többek között a fordulatszámtól, a különbség mértékétől, és a nyomás változásának sebességétől függően teszi.

Hogyan működik egy turbófeltöltő animáció

Esettanulmány: A Makacs PD TDI Hiba Feltárása

A probléma csak az, hogy gyakorlatilag már majdnem mindent kicseréltek előttünk korábban, ami a problémával összefüggésben lehet. Erősödött a gyanúnk, hogy itt bizony mégis a geometria környékén kell keresnünk a hibát. De hogyan bizonyítsuk be?

Kezdeti Tünetek és Diagnosztikai Lépések

Tesztelt autónk esetében valóban már a második-harmadik nagyobb gázadás során észleltük a mért töltőnyomás kiugrását nagyobb terhelésen, az előírt és a valós töltőnyomás közötti különbség akár a 40-50%-ot is elérte. Érdekes módon azonban a szabályzott vákuum értéke az autó hibás állapotában is rendben volt. Azaz: a vezérlőegység jól érzékeli a problémát, és a szabályzószelepe segítségével próbálja gyakorlatilag teljesen elvenni a vákuumot a turbóról.

Ilyen esetekben első lépés mindig a turbó állítómechanizmusának a vizsgálata: egy kézi vákuumpumpa segítségével többször megjáratjuk a geometriát, és figyeljük, hogy a vákuum erősségének függvényében változik-e a szabályzórúd pozíciója, és a mozgása lineáris-e. Ez az első feltétele a korrekt és pontos töltőnyomás-állításnak. A másik alapfeltétel az a kapcsolt vákuum mindenkori, az üzemállapottól függő megléte. Ennek vizsgálatához már mindenképpen külső próbaútra kell menni, és a turbófeltöltő és a töltőnyomás-szabályzó szelep (sárga nyíllal jelölve) közötti vákuum értékét kell megfigyelnünk.

Zsákutcába kerültünk, hiszen a szabályzórúd akadásmentesen mozog, a vákuum pedig gyakorlatilag zérusra esik vissza, ennek a turbónak ezen feltételek mellett nem szabadna hibásan működnie. Mi lehet mégis rossz? Rossz lehet például a szabályzórúd alapbeállítása, azonban ismételt vizuális és vákuumpumpás teszt szerint az is hibátlan. Rossz lehet még a (korábban cserélt) töltőnyomásszenzor is, de azt is ki tudtuk szűrni egy egyszerű kontrollméréssel: a nyomásmérő óránk ugyanazt a töltőnyomásértéket jelzi, mint a vezérlőegység a diagnosztikai szoftveren keresztül.

A Speciális Diagnosztikai Módszer: Endoszkópos Vizsgálat Menet Közben

Végül is egy speciális módszer segítségével sikerült egyértelművé tenni a hiba okát, ami esetleg mások számára is érdekes, hasznosítható lehet. A megoldás: nézzük meg, mit csinál a szabályzó mechanizmus, amikor az autóval közlekedünk, és a hibajelenség előjön! Egy USB-re csatlakoztatható endoszkópot a motortérben rögzítve, a VGT rudazatra irányítva, menet közben az utastérből követhetjük annak mozgását, késedelem nélkül, mint egy „live” tv-adás. Ha mellé a vákuummérőt és a diagnosztikai készüléket is figyeljük, akkor egyértelművé válik, hol a probléma.

A módszer eredményt hozott, a harmadik nagyobb gázadásra egyértelművé vált, hogy a mechanizmus tényleg hajlamos arra, hogy megszoruljon, azaz vákuum nélküli állapotban is előfordult, hogy akár 4-5 másodpercig is „felső” pozíciójában maradt. Hogy biztosak legyünk a dolgunkban, egy szoftverrel le is menthetjük a képernyőn látott videót.

Miért Volt Szükség a "Utazós" Endoszkópra?

Hogy miért kellett mindehhez „utazós” endoszkóp? Azért, mert a műhelyben nem tudtuk olyan hőmérsékletre melegíteni a feltöltőt, mint ahogy az menet közben, nagy terhelésnél felmelegszik, és a mechanizmus megszorulásához - úgy tűnik - kellett a magas hőmérséklet. Az endoszkópos kép minősége persze nem olyan, mint amit egy blu-ray disc szolgáltat, cserébe viszont (számunkra) rendkívül hasznos információkat hordoz. A biztonság kedvéért még egyszer kimentünk egy endoszkópos tesztre, saját vákuumpumpával helyettesítve a vezérlőegységet és a töltőnyomás-szabályzó szelepet, és a vákuumleeresztésnél ismét tapasztaltuk a fent említett fennakadásokat. Bár tudjuk, a leírt módszer eszközigényes, kicsit macerás is, enélkül viszont kevés esélyünk lett volna a hiba okának a behatárolására.

A Turbónyomás-szabályzó Szelep Hibájának Jelei

A turbónyomás szabályzó szelep hibája problémát idézhet elő a motor működésében és teljesítményében egyaránt. Érdemes azonban tisztában lenni vele, hogy egy adott jelenség mi mindenre utal, és utánajárni a problémának. Számos jele van annak, hogy a turbónyomás szabályzó szelep nem működik megfelelően.

Lomhább az autó a szokottnál, és alacsony a teljesítménye is: Nagyon árulkodó jel az, amikor az autónak hirtelen csökken a teljesítménye, és a gyorsulásban is jelentős visszaesés tapasztalható. Ilyenkor a szelep nem szabályozza megfelelően a turbótöltő nyomásását, emiatt pedig a motorhoz nem jut el a szükséges levegő és üzemanyag mennyiség, melyre az égéshez szüksége lenne.
Megnövekedett üzemanyag-fogyasztás: Ez a hibajel meglehetősen általános, és sokféle dolog állhat a háttérben, akár a turbónyomás szabályzó szelep hibájára is utalhat. Ha a szelep hibás, az az üzemanyag-fogyasztásra is kedvezőtlenül hat, ugyanis ilyenkor a turbófeltöltő folyamatosan nagy nyomást generál, emiatt pedig túl sok üzemanyag kerül felhasználásra. Ez nem csak a pénztárcánkat terheli meg jelentős mértékben, hanem a környezetet is, ezért mindenképp komolyan kell venni.
Szokatlan zajok a motortérben: Ha szokatlan zajok sosem jelentenek jót egy autó esetében, különösen, ha azok a motortérből származnak. Ez is arra utalhat, hogy a turbónyomás szabályzó szelep hibásan működik, ezért mindenképp lényeges, hogy azonnal szerelőhöz forduljunk. Ez a hang lehet sípolás vagy akár dübörgés is.
Fekete füst árad a kipufogóból: Nagyon árulkodó jel, ha fekete füst jön ki a kipufogórendszerből. Ez annak a jele, hogy a motor nem képes megfelelően elégetni az üzemanyagot, és ez okozza a nagy mennyiségű fekete füstöt. Nemcsak a környezetre lesz ez káros, hanem a motor teljesítményére is.
Rángatózó autó: Amennyiben lökéseket és rángatást tapasztalunk vezetés közben, az is arra utal, hogy a turbónyomás szabályzó szeleppel gond van. Ilyenkor ugyanis a turbótöltő nyomása nem stabil, ingadozik, ez pedig a motor teljesítményének instabilitásához vezet.
Szelepkárosodás, szivárgás: Ha a motortérbe pillantva azt vesszük észre, hogy a szabályzószelep szivárog, esetleg sérült, akkor az mindenképp arra utal, hogy az alkatrész cserére szorul. Ez egy elég egyértelmű jelzés, ami azonnal megoldást igényel.
Világít a motorhiba jelző lámpa: Amikor a műszerfalon felvillan a motorhiba ellenőrző lámpa, az jót nem jelent, viszont azonnali beavatkozást igen. A hibajel számos dolog miatt felvillanhat, többek között a turbónyomás szabályzó szelep hibája miatt is.

Ezeket a jelenségeket mindenképp komolyan kell venni, még akkor is, ha egyik-másik jelenség különösebben nem zavar minket a mindennapi közlekedésben. Ha bármelyik turbónyomás szabályzó szelep hiba jelet is tapasztaljuk, azonnal forduljunk szerelőhöz, mert komolyabb károsodáshoz is vezethet, ha a bajok forrását nem tárjuk fel időben, illetve nem orvosoljuk azokat.

A Turbónyomás-szabályzó Szelep Hiba Okai

A turbónyomás szabályzó szelep hiba jeleket számos dolog okozhatja: elektromos hibák, a vákuum-ellátáshoz kapcsolódó gondok, de maga a szelep is meghibásodhat. Amennyiben a szelep megy tönkre, akkor javításra nem nagyon van lehetőség, általában csak a csere jöhet szóba, ami lényegesen drágább, mint az elektromos vagy tömlő hiba javítása.

Gyakori problémaforrások:

Elektromos hibák: Kapcsolódhatnak a csatlakozókhoz vagy a biztosítékhoz. Egy hibás elektromos aktuátor is okozhatja, hogy a gépjármű elveszíti az erejét, és kigyullad a „check engine” lámpa. Az elektromos vezérlésű turbófeltöltők elektronikájának meghibásodása összefügg a változó geometria meghibásodásával. Ha a változó geometria nem működik, vagy akadozik, akkor a vezérlőmotor fogaskerekei sérülnek. Ilyenkor csere szükséges.
Vákuum-ellátással kapcsolatos problémák: A szivárgó tömlő vagy a belső meghibásodás lehet a bajok forrása. Vákuumos szabályzók esetén idővel a nyomás és a hő kezdheti el gyengíteni a rugót. Ez eredményezheti, hogy a wastegate előbb nyit, mint kellene, és csökkenti a nyomást - ezáltal a turbó teljesítményét. Továbbá az is előfordulhat, hogy elszakad benne a membrán, ami azt jelenti, hogy a szelep egyáltalán nem tud kinyitni.
A szelep mechanikai hibái: Helyzetérzékelős nyomásszabályzó szelepeknél a leggyakoribb hiba a pótméter meghibásodása. Ez egy rendkívül érzékeny alkatrész, akár egy beázás is tönkreteheti.

Turbó Geometria Leragadás: Részletes Okok és Következmények

Nagyon fontos mind az autó tulajdonosának, mind a szerelőnek megérteni, hogy a turbó meghibásodás okai között a turbó anyag vagy gyártási hibája csak az esetek kevesebb, mint 10%-a! Az esetek 90%-ában tehát egy külső (üzemeltetési) tényező játszik szerepet, csúnyán megfogalmazva teszi tönkre a turbót! Ebből kikövetkeztethető, hogy ha nem találjuk meg és nem szüntetjük meg maradéktalanul a meghibásodás valódi kiváltó okát, akkor az új vagy felújított turbó is újra meg fog hibásodni!

Hirtelen teljesítmény vesztés, turbó geometria leragadás jelei, a jármű vészüzembe vagy más szóval szervizmódba vált. Ez egy gyakori hiba a modern, változó geometriás turbó feltöltővel szerelt dízel motorok esetén. A legtöbbször a turbó geometria leragadás oka az, hogy a változó geometria lamelláinak mozgását valami akadályozza.

A Geometria Leragadás Kiváltó Okai:

Korom lerakódása: Nagy mennyiségű korom lerakódása a turbina házban, ami akadályozza a változó geometria szabad mozgását. Lehetséges, hogy "csak" az okozta a geometria leragadást, hogy az autóval túlnyomórészt városban és rendszerint csak rövid távokon közlekednek. Ez sajnos a modern dízelmotoroknak nagyon nem tesz jót, ezeket elsősorban hosszabb utak megtételére tervezték. Ez hatványozottan igaz a részecskeszűrős járművekre!
Hibás befecskendezés: Az is lehetséges, hogy a jármű befecskendező rendszerével van valami gond, ezért tökéletlen az égés a motorban, ami nagy mennyiségű korom lerakódását eredményezi a turbó turbina házában. Értelemszerűen egy turbó geometria tisztítás önmagában még nem oldja meg a hibát, csak ideig-óráig.
Turbó olajfolyás: Előfordul, hogy a turbófeltöltő forgórészének meghibásodása miatt turbó olajfolyás lép fel. Ez az olaj bekerül a turbina oldalra is, ahol a forró kipufogógázzal keveredve olyan, a lamellák mozgását gátló olajkoksz réteg alakul ki, hogy turbó geometria leragadás lép fel. Természetesen ilyen esetben sem elegendő csak egy turbó geometria tisztítás, hiszen a turbó hiba miatt a változó geometria rövid időn belül újra le fog ragadni.
Eltömődött részecskeszűrő (DPF): Részecskeszűrős járműveknél, ha a részecskeszűrő eltömődik, akkor a visszatorlódó kipufogó gáz miatt a turbó változó geometria leragadás gyakori hiba.
Idegen anyagok: Előfordul, hogy a kipufogó szelepeken összeállt, majd onnan leszakadó olajkoksz vagy nagyobb hiba esetén egy motorikus alkatrészdarab (pl. a dugattyú, gyűrű vagy a szelepek illetve az izzítógyertya darabkái, stb.), de nem egyszer akár a leömlő belső faláról vagy tömítéséből leváló fémdarabka a kipufogógázzal együtt keresztülmegy a turbófeltöltőn. Ezek a sérülések a turbó geometria szerkezetében megakadályozzák a változó geometria rendeltetésszerű működését.

A turbó geometria nem lesz képes a turbinakerékre érkező kipufogógáz mennyiségének és irányának megfelelő szabályozására, ami a jármű hibás működéséhez vezet. Amennyiben a fenti turbó hiba jelei jelentkeznek, ne halogassa a javítást, mert csak egy sokkal nagyobb és költségesebb meghibásodás esélyét kockáztatja! Az autó nem véletlenül vált vészüzembe, ezzel is próbálja megvédeni a motort egy nagyobb meghibásodástól.

A Turbó Hangja és Szerkezeti Károsodások

Ha a turbó hangja egyik napról a másikra megváltozik, azt vesszük észre, hogy a turbó fütyül, akkor az szerkezeti károsodásra utal. Elképzelhető, hogy a lapátok idegen anyag által sérültek vagy a megnövekedett radiális és axiális irányú tengelylógás miatt hozzáérnek a házak falához. Az ilyen hibás turbó tünetei lehetnek még a turbó olajfolyás és a teljesítmény vesztés is.

A Furcsa Hangok Okai:

Idegen testek bejutása: Rossz minőségű vagy túlhasznált légszűrő esetén ennek fokozottan nagy a veszélye. Sokszor előfordul, hogy a turbó és a légszűrő közötti cső sérül meg, egyes típusoknál a kartergáz visszavezetés hibája miatt olaj rakódik le a szívócsőben, ami megeszi a csatlakozásokat és (gumi) összekötő elemeket, de előfordulhat az is, hogy a légtömegmérő elöregedett alkatrészeit szívja be a turbó. Korábbi turbó meghibásodás esetén a hibás turbóból származó törmelék maradhat a szívó oldalon, amit az új turbó beszív (nem feltétlenül azonnal, van, hogy csak hónapokkal a turbó csere után). A turbófeltöltő sűrítő kereke puha alumíniumból készült, nem készítették fel arra, hogy forgás közben szennyeződéssel ütközzön, ezért a legapróbb szilárd törmelék is végzetes sérülést tud okozni.
Sérült lapátok: A sérült kompresszor lapátok miatt a turbó fütyül, akár már alapjáraton is! A sérült turbinalapátokon a kipufogógáz áramlása megváltozik és ez okozza a turbó fütyülő hangját. Komolyabb, anyaghiányos sérüléseknél a forgórész kiegyensúlyozottsága miatt minél előbb turbó felújítás szükséges, mivel a rendkívül magas, akár közel 300.000 fordulat / perc rotorsebesség mellett a kiegyensúlyozatlanság rövid időn belül tengelytöréshez vagy kompresszorlapátok letöréséhez vezethet.

Ha a turbó fütyül, nem érdemes tovább használni, mivel az anyaghiányos sérülés kiegyensúlyozatlanságot eredményez a forgórészben, ez hamarosan jelentkező turbó olajfolyás mellett, rövid időn belül tengelytöréshez illetve a kompresszorlapátok letöréséhez vezet, amik a motorba bekerülve további súlyos károkat okozhatnak!

tags: #PD #TDI #magas #turbónyomás