A Turbófeltöltő Állító Mechanizmusai és Diagnosztikai Eszközei

Az autó teljesítményének visszaesésekor, nehéz gyorsuláskor érdemes a turbó töltését ellenőrizni, mivel a turbófeltöltő a belső égésű motorok kulcsfontosságú része, amely jelentősen hozzájárul a motor hatékonyságához és teljesítményéhez. Ennek optimális működéséhez elengedhetetlen a precíz illesztés és a megfelelő szabályozás.

Az Állítóelem Szerepe a Turbófeltöltő Rendszerében

Az állítóelem alapvető funkciója, hogy folyamatosan biztosítsa két alkatrész közötti távolságot. Amikor ezek az alkatrészek - például kopás vagy hőtágulás miatt - eltávolodnak egymástól, az állítóelem feladata, hogy visszaállítsa az eredeti, optimális távolságot. Ilyen távolság például a szelephézag, amely a motor felmelegedése során az anyag hőtágulása miatt lecsökken, de a motor működéséhez konstans távolságra lenne szükség.

Hasonlóképpen, a megkopó fékbetéteknél is arról gondoskodik, hogy a távolság a fékbetét és a fékdob között a kopás miatt ne legyen a megengedettnél nagyobb. Az állítóelemek működése lehet automatikus, mely folyamatosan vagy szakaszosan biztosítja a szükséges távolságot.

A Turbófeltöltő Illesztése és Nyomásszabályozása

A turbótöltőt a belső égésű motorhoz illeszteni kell. Fontos tudomásul venni, hogy egy turbógépcsoport, azaz a turbótöltő, a belső égésű motorral csak viszonylag szűk tartományban tud optimálisan együttműködni. Ettől a határtól bármely irányban eltávolodva az együttműködés már kedvezőtlenné válik.

Az optimális együttműködési pontot lényegében a motor üzemi tartományában bárhová helyezhetjük, feltéve, hogy ennek megvalósításához rendelkezünk olyan méretű turbótöltővel, ami ennek a követelménynek megfelel. Az együttműködési pont kedvező megválasztásával a motor dinamikai tulajdonságai is javíthatók. A turbótöltő által szállított levegő nyomását, a töltőnyomást, a nyomásszabályozó rendszer állítja be. Ez a turbónyomás-szabályozás.

Egyszerűsítve megállapíthatjuk, hogy a turbónyomás a kompresszor járókerék - így a vele egy tengelyen lévő turbinakerék - fordulatszámával arányos. Ha a motornak nagy töltőnyomásra van szüksége, fel kell pörgetni a forgórészt, ha csökkenteni kell a nyomást, csökkenteni kell a fordulatszámát. A turbótöltő fordulatszámát a turbinalapátokra érkező kipufogógáz sebessége és iránya határozza meg. A kívánt szabályozhatóságot a turbinába jutó gázmennyiség változtatásával érjük el.

Az Állandó Geometriájú Turbók Korlátai

Egy turbótöltő, a maga állandó geometriájával (lapátozás, csatornaméretek, turbina beömlési keresztmetszet és vezetőlapátálláshelyzet) az általunk a motortól várt nyomaték- és teljesítményigényeket széles fordulatszám- és terhelési tartományban kielégíteni nem tudja. Vagy „fent” jó, vagy „lent” jó. A konstruktőröknek ezért tenniük kellett valamit a hatékonyság és a rugalmasság növelése érdekében.

Fejlett Turbófeltöltő Állító Mechanizmusok

Biturbo Rendszerek

Az egyik megoldás, amely javíthatja a turbófeltöltők rugalmasságát, a biturbo rendszerek alkalmazása. Célszerűnek látszik a két töltő - egy kicsi és egy nagy - használata, együttműködésük „okos” összekapcsolása. Bár a két töltő drága is, elhelyezése, becsövezése nem egyszerű, ma már a motortechnika ebbe az irányba halad.

Wastegate Szelep

Egy másik megoldást az hozhat, ha a turbinára jutó gázmennyiséget vagy annak sebességét, akár folyamatosan is meg tudjuk változtatni. Klasszikus megoldás a kipufogógáz-áram egy részének a turbinát elkerülő úgynevezett by-pass ágon való elvezetése. Ez a wastegate szelep.

A töltő ilyenkor kicsi, jól gyorsul és kis kipufogógáz-áramnál is nagy töltőnyomást tud létrehozni. Nagy fordulatszámoknál, ahol túl nagy töltőnyomást hozna létre, a by-pass szeleppel lecsökkentik a turbinán átáramló gáz mennyiségét, ezzel megakadályozva a túltöltést.

Változtatható Geometriájú Turbók (VTG/VNT)

Jobb szabályozhatóságot kapunk, ha a turbina fordulatszámát a lapátokra érkező kipufogógáz sebességének és irányának folyamatos változtatásával érjük el. Tehát a beömlési keresztmetszet változtatható. Minél nagyobb a gázsebesség, annál nagyobb a turbina fordulatszáma. Ennek mai megoldása a vezetőlapátsor állásszögének változtatása.

Minél szűkebb a vezetőlapátsor kilépő keresztmetszete, annál jobban felgyorsul a turbinalapátokhoz érkező kipufogógáz. Ezt nevezik a szakirodalomban VTG (Variable Turbine Geometry) vagy VNT (Variable Nozzle Turbine) töltőnek, a javítói szakma nemes egyszerűséggel „geometriás” töltőnek hívja. Az ehhez kötődő gyakorlati problémák mind a lapátsort, mind az állítóműveket illetően, ismertek.

Tolóhüvelyes Turbók (VST/SVNT)

A „wastegate” és a „vezetőlapátsor-állítás” műszaki megoldása mellett van egy köztes megoldás is, ez a turbinaházban a turbinakerékhez vezető beömlési csatorna keresztmetszetének változtatása. A csatorna-keresztmetszetet szűkítő fojtóelem egy csúszó-, más megnevezéssel tolóhüvely. Innen származhat a megnevezése, például „csúszóhüvelyes”, „tolóhüvelyes” töltő.

A nemzetközi szakirodalomban VST (Variable Sliding Ring) vagy SVNT (Slidevane Variable Nozzle Turbine) rövidítéssel azonosítják. Németül variabler Schieberturbine. A javítói szakma ezeket is geometriásnak hívja, de ha „részletezi”, akkor síberesnek pontosítja. A szó a német Schieber (tolattyú) szóból ered.

Bármilyen legyen is a motorfordulatszám és a terhelés, a „geometriásoknál” a turbinán a teljes kipufogógáz-mennyiség áthalad (kivételek persze akadnak). Ezzel a megoldással mind a haszongépjármű-, mind a személygépjármű-dízelmotortechnikánál találkozunk, igaz, ritkaságnak számít.

Példák Turbófeltöltő Állító Mechanizmusokra

Honeywell Garrett Megoldások

Az alábbiakban néhány típust mutatunk be. A Peugeot 406/607 modellek DW12TED4/L4 4HX 16V motorjánál (2,2 HDi) alkalmazott Honeywell Garrett töltő (például a GARRET GT154 7266830001 9640668680 706006-3 726663-1/ ZIE.0375F7 0375F8 azonosítójú) kompresszoroldali szabályzórendszere egy jellegzetes példa.

A megoldás jellegzetességeit a vázlatrajzok is mutatják, melyek szerint a G jelű vezetőlapátokkal egyesített tolóhüvelyt (szabályzódugattyú) az M harang mozgatja. Egyik állásban teljes keresztmetszetben, fojtás nélkül áramlik a kipufogógáz a turbinalapátokra, míg a másik állás a megengedett maximális fojtási (csatornazárási) helyzetet tükrözi. A mozgatóerőt a turbinaház végére szerelt membráncella fejti ki.

A bemutató modellek segítségével minden részlet feltárul. A melegoldali elmozduló alkatrészek hőterhelése (itt mozgó tömítésről, siklócsapágyazásról van szó), egy kis motorhibával párosulva - ez borítékolható - gyakran működési rendellenességet okozhat. A töltő szakműhelyben felújítható, de kérdéses, hogy egy meglehetősen „viseletes” töltőt sikerül-e ismét hadrendbe állítani.

A Garrett egy másik megoldása klasszikus turbinaház belépő-keresztmetszet fojtású, a típus megnevezése VST. A tolóhüvely zárja a turbinaház két beömlőcsatornája (twin scroll) közül az egyiket, és egyben by-pass ágon el is vezeti a kipufogócsőbe onnan a gázt.

Holset Turbófeltöltők

A haszongépjármű-motoroknál a turbinaházcsatorna-fojtásos megoldásra példaként az Iveco Cursor szolgál. A turbótöltő az Iveco és a Cummins Turbo Technologies céghez tartozó HOLSET VGTTM közös fejlesztése. A töltő szerkezeti részletei jól megfigyelhetők.

A tolóhüvelyt fogasíves áttételen és nyomórudakon keresztül pneumatikus munkahenger mozgatja. A vezetőlapátokat tartó tolóhüvely a tolórudakhoz csatlakozik. A belépő csatorna keresztmetszetét a tolóhüvely hengerpalástja szűkíti. A vezetőlapátok réselt gyűrűben mozognak, a gyűrű jellegzetes meghibásodása: a gyűrűhasítékok belső átmérő felé eső végei átégnek.

A Holsetnek ezzel a szabályozással bíró turbótöltőjével az USA-ban forgalmazott számos kishaszongépjárműnél és pick-up motorjainál is találkozunk.

Speciális Eszközök a Turbófeltöltő Diagnosztikájához és Szereléséhez

A turbófeltöltők komplexitása speciális szerszámokat igényel a pontos diagnosztikához és a hatékony karbantartáshoz. Ezek az eszközök segítenek azonosítani a problémákat és elvégezni a szükséges beállításokat.

• A turbófeltöltős tömlőbilincs fogó speciális eszköz a turbófeltöltős motorokon általában megtalálható tömlőbilincsek eltávolítására vagy felszerelésére.
• A 9 részes turbófeltöltő tesztkészlet levegőszivárgás és repedések detektálásához használható intercooler csövekben és csatlakozókban. Ez a készlet tartalmaz 8 kúpos adaptert (35-80mm), nyomásmérőt (0-70psi / 0-5 bar), gyorscsatlakozású szabályozó- és levegőelvezető szelepeket.
• A diagnosztikai eszköz turbórendszerekhez nyomásmérőkkel és 55-60-65-70mm-es tömlőadapterekkel segíti a rendszer ellenőrzését.
• Az ívelt kialakítású 12mm-es turbókulcs 3/8"-os meghajtással nehezen hozzáférhető turbócsavarok szereléséhez ideális.
• A 12 szögű turbófeltöltő kulcs VW/Audi járművekhez, 12mm méretben, króm-vanádium acélból készül, és kifejezetten nehezen hozzáférhető csavarokhoz optimalizálták.

Példák Korábbi Akciókra

A szakosodott eszközök gyakran elérhetőek különleges akciók keretében. Az alábbi táblázat példákat mutat be korábbi, tematikus ajánlatokra:

tags: #turbofeltolto #allito #szerszam