A turbófeltöltő működése, típusai és a helyzetérzékelő fontossága a modern dízelmotorokban

Modern diesel motor nem létezik turbó feltöltő nélkül! A turbó feladata túlnyomással friss levegőt juttatni a motorba. Használatával jelentős teljesítmény és motornyomaték növelés érhető el a szívó diesel motorokhoz képest. Egy belső égésű motor teljesítménye attól a levegő és megfelelő üzemanyag-mennyiségtől függ, amely az égetéshez a motorban rendelkezésre áll. Szívómotoroknál a teljesítményt úgy tudjuk növelni, hogy megnöveljük a lökettérfogatot, vagy emeljük a fordulatszámot. A lökettérfogat emelésével ill. új hengerek beiktatásával természetesen nagyobb, nehezebb, és drágább motorokra van szükség. Mégis lehetséges azonban a teljesítmény növelése, egyszerűen a hengerek feltöltésével fokozni. Ez azt jelenti, hogy a hengerekbe bejuttatott levegőt, előzőleg már sűrítjük.

A turbófeltöltő alapjai

Általánosságban egy turbófeltöltő, egy kompresszorból és egy egyfokozatú turbinából áll, amelyek merev tengellyel vannak összekötve. Ezáltal minden esetben ugyanazzal a sebességgel és ugyanabban az irányban forognak. Működés: A kipufogógáz a motor fordulatszámával arányosan egyre nagyobb mennyiségben, illetve sebességgel távozik a motorból. Ezt a gáznyomást felhasználva meghajtásra kerül egy turbinalapát. A gázok rendkívüli mértékben felgyorsulnak, és igen nagy sebességgel a turbinalapátoknak ütköznek. Ezáltal megforgatva a turbina tengelyét. A turbinalapát egy tengelyen található a "frisslevegő" turbinalapáttal. A kipufogógáz és a friss levegő természetesen el van választva egymástól. A forgás következtében a kompresszor friss levegőt szív be, és összesűrítve a motorba pumpálja azt. Ebből következik, hogy a kerékméretek helyes megválasztása gyártói szinten a legnagyobb kihívás. A nyomás alatt lévő levegőhöz többlet üzemanyagot adunk, és az égést követően magas teljesítmény leadásra serkenthető a motor.

A turbó fordulatszáma nem függ a motor fordulatszámától, hanem a motor által leadott teljesítménytől és terheléstől függ. A motor szívó szelepén keresztül jut a levegő a hengerbe. A Blow off szelep (BOV) egy nyomás csökkentő szerkezet a leömlő területen, amely megakadályozza, hogy a kompresszorban túlnyomás lépjen fel. Mivel a túlnyomás végső soron a csapágyak meghibásodásához vezet, az ehhez kapcsolódó nagy igénybevételnek köszönhetően.

Turbófeltöltő típusok és szabályzásuk

Két fő turbófeltöltő típus létezik a szabályozás módja szerint:

• Wastegate Turbó: A Wastegate (megkerülő szelepes) turbók szabályzása egy szelep nyitásával, a kipufogógáz turbinakerékről történő elvezetésével van megoldva. A turbó aktuátor (pneumatikus beavatkozó elem) karja a hozzá vezetett nyomás hatására elmozdul és a turbó belsejében egy tányérszelepet megnyitva egyszerűen elengedi a felesleges kipufogógázt a turbinakeréktől. Néhány hagyományos diesel berendezés nem használ wastegates-et egyáltalán. Ezt a fajta rendszert szabadon lebegő turbófeltöltőnek hívjuk. A gázolajat használó berendezések többségében szükséges a wastegates. A belsők a turbina házba épülnek be és egy ˝flopper˝szelep kart köt össze a túlnyomás szabályzó szeleppel. A külső wastegate előnye, hogy az elvezetett gázt újra be lehet vezetni a turbinához. Kipufogó oldalon a Wastegate segítségével szabályozhatjuk a kipufogógáz nyomását.
• Változó Geometriás Turbó (VGT): A VGT turbók szabályzása jelentős mértékben különbözik a Wastegate-s turbóktól. Itt az aktuátor karja egy, a kipufogó oldali turbinakerék "köré" épített lapátsort mozdít el. A lapátsor szögállása határozza meg a turbinakerékre kerülő kipufogógáz mennyiségét, illetve az áramlás irányát. A lapátsor teljes bezárásakor (összezárás) a kerékre szinte nem is jut kipufogógáz, így megtörténik a leszabályzás. Ma már kizárólag VGT turbók kerülnek beépítésre az új autókba.

Olyan motoroknál, amelyek magas fordulaton dolgoznak, alkalmaznak olyan megoldásokat, hogy a töltőnyomást szabályozzák. A jó teljesítmény-leadás érdekében, olyan szűk turbinaházat alkalmaznak, ami már alacsony motorfordulattól magas töltőnyomást eredményez. Ezért a motor magas fordulatszám-tartományában kritikus lenne a töltőnyomás értéke. Ennek elkerülés érdekében egy megkerülő rendszert építenek be a turbinaházba. Amin keresztül elvezethető a kipufogógáz, ezzel tehermentesítve a turbó tengelyét. A kipufogógáz elvezetése következtében csökken a turbó fordulatszáma, és ezzel arányosan a töltőnyomás is.

Kuplung kinyomócsapágy problémák

A VGT turbó szabályzása és a helyzetérzékelő szerepe

A VGT turbók szabályzása történhet elektropneumatikus szelep segítségével, vagy egy elektromos aktuátorral. A vákuumos szabályzásnál a turbón levő aktuátor egy elektropneumatikus szeleptől kapja meg a mindenkori szabályzáshoz szükséges vákuumot. Az elektromos szelepet a motor vezérlőegysége működteti. A pontos beállításhoz szükség van még egy nyomásérzékelőre. Ez általában az intercoolerbe vagy a szívócsonkba kerül beépítésre. A vákuumot a motor által hajtott vákuumpumpáról kapjuk.

Mivel az elektronika hódít, hát itt is megjelent egy ivadéka a szakma nem kis "megrökönyödésére". Mert mit is kereshetne egy elektromos motor az akár 300-600Celsius fokra felizzó turbóra szerelve? A tervezők megmutatták nekünk, hogy meg lehet csinálni. Nem kell vákuum a szabályzáshoz, nem kell hát vákuumos aktuátor és nem kell elektropneumatikus szelep sem. A vezérlőegység által megvezérelt motoros aktuátor került a régi helyére. Változó geometriás turbó esetén a turbónyomás szabályzása történhet vákuumos turbónyomás szabályzó szeleppel vagy turbó elektronika, azaz egy elektromotor segítségével.

A turbó vezérlő elektronika hiba akkor lép fel, ha ez az elektromotor nem képes a turbó változó geometria - megfelelő - állítására. Ez komoly problémát idézhet elő a motor működésében és teljesítményében egyaránt. A lapátkar szinte minden modellen kissé eltérő helyzetben van hegesztve. Te nem tudod a VNT rúd hosszát szemrevételezéssel vagy méréssel állíthatja be - még akkor is, ha úgy gondolja, hogy a régivel megegyező hosszúságot ért el.

Gyakori problémák és diagnosztika

A turbónyomás-szabályozással kapcsolatos problémák gyenge teljesítményhez, motorhiba-kódokhoz, túlzott füstöléshez vagy akár turbo kudarchoz vezethetnek. Sok autótulajdonos és szerelő rémálma: a hibás turbót elküldik felújításra, visszaszerelik, az autó újra megy... egy darabig. A turbó vezérlő elektronika hiba komoly probléma lehet az autó számára, de ha időben felismerjük és megoldjuk, elkerülhetők a további károk és a drágább javítások.

Tünetek, amelyek turbó problémára utalnak:

• Teljesítménycsökkenés: Ez az egyik leggyakoribb jel. A motor nem "húz" rendesen, különösen gyorsításkor. Ha meghibásodott a turbónyomás szabályzó szelep, teljesítménycsökkenést tapasztalhatunk. A turbófeltöltő tönkremenetele általában a motortól származó és a nem megfelelő karbantartás hatásai miatt következik be.
• Túlzott füstölés: Ez nem jelent jót, ha a kipufogórendszer koromfekete füstöt bocsát ki magából. Más színű füst is megjelenhet. Kék füst: olajégetésre utal. Fehér füst: hűtőfolyadék szivárgásra utalhat.
• Furcsa hangok: Szokatlan zaj szűrődik ki a motorból. Ez a hang lehet sípolás vagy akár dübörgés is.
• Növekedett üzemanyag-fogyasztás: Egy elromlott turbó, különösen ha a vezérlése hibás, megnövekedett üzemanyag-fogyasztást eredményezhet. A hatékony égéshez kell a turbó. Ha hibás, a motor túlságosan sok üzemanyagot fog elhasználni.
• Motor rángatása: Ha az autó rángatásokat vagy lökéseket tapasztalunk. A motor járása instabil, emiatt ingadozik a motor teljesítménye.
• Motorhiba-jelző lámpa: Gyakran az első jel, amelyet a műszerfalon észreveszünk.

Gyanús lehet még a kuplungkapcsoló hiba is - lehet, hogy valójában nem mutat hibát, de megakadályozhatja a turbo a boostolástól. Kuplungkapcsoló hibái - Az EDC16C34 ECU-ja a kuplung lenyomásakor alapértelmezett állásba áll; ha a kuplungkapcsoló hibás, akkor az alapértelmezett állásban marad.

Ford Transit TDCi - Üzemanyagellátás hibaelhárítás

Diagnosztikai lépések:

Kiváló minőségű élő adatok és a kereskedői vagy professzionális eszközökkel (pl. gyári diagnostikai rendszer) történő elemzés elengedhetetlen. Összehasonlítás turbo pozíció alapérték vs. tényleges érték. Összehasonlítás légtömeg alapérték vs. tényleges érték. Összehasonlítás turbónyomás alapérték vs. tényleges érték. Ha a tényleges érték megegyezik az alapértékkel, de a nyomásfokozás továbbra is hibás, gyanakodjon a nyomásfokozás szivárgására vagy hibájára. Tesztelje az N75 mágnesszelepet - sokan melegen időszakosan viselkednek, hidegen pedig egy alapvető teszten átmennek. Ideiglenesen alkalmazzon közvetlen vákuumot a működtetőre. ⚠️ Soha ne vezess teljes terhelés alatt így - ez túlpörgeti és tönkreteszi a motort.

Turbófeltöltő karbantartás és javítás

A turbófeltöltő cseréjét csak akkor szabad elvégezni, ha ez az ok vagy okok meg lettek állapítva, és kijavításra kerültek. A turbófeltöltő cseréjét csak megfelelően képzett szakember, a szükséges műszaki feltételeket biztosító szakműhelyben végezheti. A turbófeltöltő tönkremenetele általában a motortól származó és a nem megfelelő karbantartás hatásai miatt következik be. Ezért kritikusan fontos, hogy a turbófeltöltő cseréje előtt megállapítást nyerjen s korábbi feltöltő meghibásodásának pontos oka.

A professzionális turbójavítás folyamata és szempontjai:

A javításra szervizünkbe, a járműből kiszerelt és bontatlan állapotban eljuttatott berendezések, teljes mértékben való szétbontása, és eltisztítása. A gyártó által előírt javítási utasítás alapján, az összes kötelezően cserére szoruló alkatrész cseréje új alkatrészekre. A felújított berendezések készre szerelése, beállítása, kontrollálása. Azok a berendezések, amelyek a fenti folyamaton átmentek, és megfeleltek az általunk bevezetett, és használt minőségbiztosítási rendszernek, - azok egyenértékűnek tekinthetők a gyártó által felújított, és új berendezésekkel.

A turbójavítás egy speciális szakterület. Néhány autószerelő foglalkozik a turbófeltöltőkkel, de alapvetően ez két külön szakma. Nagyon vigyázni kell, hova fordulunk turbó problémánkkal. A javító cégnek legyen szakmai múltja! Garancia! Problémakezelés! A legjobb, ha rábízzuk magunkat a szerelőnkre. A jó hír, hogy a legtöbb turbó elektronika hiba javítható. Egy jól felszerelt és felkészült műhely a legtöbb turbó elektronika hibát orvosolni tudja sokszor a turbó vezérlő elektronika felújításával, de ha ez nem lehetséges, akkor a kicserélésével. A kevésbé jó hír, hogy előfordul, hogy ehhez a teljes turbót ki kell szerelni és be kell szállítani a szakműhelybe, hogy az új vagy felújított turbó vezérlő elektronika feltanítása, kalibrálása próbapadon szakszerűen megtörténhessen.

Fontos szempontok szerelés és üzembe helyezés előtt:

• Alkatrészek minősége: Az olaj, levegő, és üzemanyag szűrő minőségére vonatkozóan, eredeti a motor gyártójától származó un. alkatrészek javasoltak. Nem dolgozhatunk kínai alkatrészekkel! Ez nagyon fontos mert a hazai piacra érkező kínai turbóalkatrészek szörnyen gagyik!
• Tömítések: A turbófeltöltő felszereléséhez, a csatlakozó felületekhez, csak pontosan illeszkedő tömítéseket szabad használni. A tömítéseken lévő furatoknak és járatoknak pontosan egyezniük kell a turbófeltöltő tömítendő felületeivel.
• Tisztaság: A csatlakozó részeket (szívócső, kipufogócső, csatlakozó peremek, stb) a szennyeződésektől (olaj, tömítés darabok, por, olajsár, korom, stb) meg kell tisztítani. A levegőrendszer csővezetékeinek tisztítása és ellenőrzése után a felszerelésnél ellenőrizni kel a pontos illeszkedést és a megfelelő tömítettséget.
• Első indítás: Általában javasolt, de felújított vagy bontott motorok esetében minden esetben először a motort néhány percig turbó nélkül kell üzemeltetni, majd az olajat azonnal újra le kell cserélni azért, hogy az esetlegesen motor belsejében maradt szennyeződések kimosódjanak.
• Elektronika ellenőrzése: Ellenőrizni kell motorikus oldalról, a turbófeltöltő működését befolyásoló szabályozó elemek, és rendszerek működését, és hibátlanságát. Vezérlőelektronika ellenőrzése, esetleges újbóli beállítása, telepítése stb.

Kenés és hűtés

A közúti járművekben használt turbófeltöltők forgórésze közép csapágyazású. A feltöltő lapátozását összekötő tengelyt többnyire siklócsapágyak, “kvázi úszóperselyek” különleges esetekben golyós csapágyakkal vezetik meg. A nagy üzemi fordulatszámok miatt (~ 250000 1/min) fellépő kerületi sebességek elviselése érdekében a siklócsapágyak úszóperselyes kialakításúak. A turbófeltöltő csapágyazását a motorolaj keni, ellátása közvetlenül a motor kenési rendszeréből történik. Lényeges, hogy az olajozást mindig függőlegesen, felülről vezetik be. Fontos, hogy az olaj a csapágyházból sem a kompresszorba, sem a turbinába ne kerülhessen be. Amennyiben a feltöltő előírás szerint üzemel, akkor a turbina- és a kompresszorházban uralkodó nyomások nagyobbak, mint a csapágyház belsejében lévő (ezt a motor kartergáz-nyomása határozza meg). A turbófeltöltőnél az olajzás nem csak a kenést biztosítja, hanem hűtésben, a hőterhelés korlátozásában is fontos szerepe van. A hűtés hatékonyságához megfelelő olajáramra van szükség, és a korszerű olajok sem érintkezhetnek magas hőmérsékletű felületekkel, ilyen esetekben ugyanis krakkosodási folyamat kezdődik az olajban. Különös figyelmet kell fordítani az olaj és víz csőhálózat karbantartására. Egy elhanyagolt szivárgó hálózat komoly meghibásodásokhoz vezethet. Fontos a megfelelő beállítás, mivel az olaj kimenettől a tömegvonzást használva mozog az olaj a rendszerben. A bemeneti oldalon ajánlott a nyomást 60 psi fölött tartani. Ügyelni kell a turbófeltöltő visszahűtésére ez csökkenti a kenőolaj és a kopó alkatrészek lehetséges károsodását.

TDCI motor üzemi hőfok

A turbófeltöltők előnyei

Egy azonos teljesítményű szívómotorral összehasonlítva, a turbófeltöltős motor üzemanyag fogyasztása alacsonyabb. Ennek oka, hogy az egyébként felesleges kipufogógáz energiáját felhasználva sűríthetjük össze a beszívott levegőt, így növelhetjük a motor teljesítményét. Továbbá a turbós motor kisebb lökettérfogata következtében, a súrlódás, és a hőveszteség is kisebb. A teljesítmény / súlyarány (KW / Kg) tekintetében is sokkal jobb a turbós motor a hagyományos szívómotorral szemben. A turbós motor nyomaték karakterisztikája már bizonyított. Magas tengerszint feletti magasságon a turbós motor működése jobb. Mert a ritkább levegőösszetétel miatt a szívómotoron jelentős teljesítmény csökkenés mérhető. Az alacsony légsűrűség a turbóban nagyrészt kiegyenlítődik, így mindig optimális az égés a motorban.

Mennyit bírnak a turbófeltöltők?

Gyakran hallani, hogy a turbófeltöltők élettartama nagyjából 200-300 ezer kilométer. Városi legenda, hogy körülbelül 200-300 ezer km-t? A turbófeltöltő tönkremenetele általában a motortól származó és a nem megfelelő karbantartás hatásai miatt következik be. Ahhoz, hogy autónk alkatrészei sokáig kifogástalanul működjenek, fontos a megfelelő vezetés és karbantartás. Ezenkívül ne engedjük azt se, hogy télen a hó és latyak kárt tegyen benne. Vigyük szerelőhöz autónkat ha valamelyik irányba elkezd húzni. Megfelelő használat mellett a turbófeltöltők élettartama is jelentősen megnőhet.

A mai rohanó világunkban mindenki siet, köztük mi is. Hogyan hat az extrém nagy meleg a turbófeltöltőkre - akár a benzin- vagy diesel motorokra?

tags: #tdci #turbofeltolto #mukodteto #helyzeterzekelo #információ

• így hárítsd el az Opel Astra F kipufogóhibáit
• Atala robogó légszűrő tisztítás
• Valós fogyasztási adatok az Outlander teszten
• Teljesítményfokozás Audi A4-hez: Tuning lehetőségek
• A kormánymű felépítése és működése