De Turbo

De TurboJonas Van den Bempt

De TurboJonas Van den Bempt - 2HEXP

De Turbo

• Uitgevonden in 1905 door de Zwitser Alfred J Büchli

• In de jaren ‘70 turbo toegepast in de Formule 1

• Nadien volop toegepast in vrachtwagens

• Vermogens – en koppelwinst

• Kleinere motoren

• Betere vermogen/gewichtsverhouding

• Brandstofverbruik daalt en minder schadelijke uitstoot

• Een soort van uitlaatgasrecirculatie systeem

• Energie in de uitlaatgassen nuttig gebruikt


Waarom een turbo?

• Maken drukvulling, specifiek vermogen stijgt

• De formule:

• De gemiddelde effectieve zuigerdruk bepaald door:

• De vullingsgraad

• De compressieverhouding

• Het verloop van het verbrandingsproces

• Hoe hoger de vullingsgraad, hoe hoger de gemiddelde effectieve zuigerdruk

• Meer vulling in de cilinders meer brandstof inspuiten hoger vermogen

• De grotere hoeveelheid lucht:

• Spoelt de restgassen beter uit de cilinders

• Koelt de verbrandingsruimte


Opstelling van de uitlaatgasturbo

• Energie in het uitlaatgas drijft turbine aan

• Waste-gate klep regelt de inlaatdruk

• Teveel aan uitlaatgas -> wordt om de compressor heen gestuurd

• Turbinewiel verbonden via starre as aan compressorwiel

• Compressorwiel zuigt lucht aan en perst deze samen

• 800°C bij benzine en 1000°C bij diesel

• 240.000 toeren per minuut


Turbo - VTG• VTG = Variabele Turbine Geometrie, regelt ook de laadruk

• Instelbare schoepen (Pneumatisch of elektrisch geregeld)

• Vacuümversteller voor aanpassing schoepen

• Schoepenstand

• Links: lichte motorbelasting (lagere toerentallen)

• Rechts: zware motorbelasting (hogere toerentallen)

• Druk wordt gemeten in spruitstuk

• EDC computer zorgt voor de verplaatsing van:

• De schoepen via membraan en een stangenstelsel

• Turbosnelheid neemt naarmate meer opening af


Opbouw Turbo

• De compressor: compressorhuis en - wiel

• Uit aluminium vervaardigd

• Het binnenwerk

• Lagerhuis

• Starre turbine-as met 2 radiaallagers gesmeerd met oliefilm

• De turbine: turbinehuis en –wiel

• Turbinewiel door uitlaatgassen aangedreven via uitlaatspruitstuk

• Kanaal turbinehuis wordt kleiner en kleiner -> stroomversnelling


Intercooler

• Ten gevolge van turbo-compressie stijgt de luchttemperatuur van de verbrandingslucht

• Samengeperste lucht is warmer

• Zuurstofgehalte neemt af

• Koeling is daarom wenselijk

• Zoveel mogelijk zuurstof in de samengeperste lucht

• Kleine radiator zorgt hiervoor, is geplaatst na de turbocompressor

• Koelt af tot de koelvloeistoftemperatuur


Voordelen

• Lager brandstofverbruik (brandstof beter benut)

• Gewichts/vermogenverhouding is beter

• Uitlaatdemper

• Prestaties op grotere hoogtes is beter (opletten voor ‘overspeeding’)

• Kleinere motoren, verbetering van de uitstoot en lagere productiekosten

Nadelen• Het turbogat

• Warmte (800°C en 1000°C, oplossen met intercooler)

• Extra belasting (er wordt meer kracht geleverd)

• Bezit meer onderdelen (storingsriciso groter)


Motoraanpassingen voor een turbo-motor• De compressieverhouding verlagen ( tussen 7,5:1 en 8,5:1)

• Het type zuigers (bewerking van de top, grotere verbrandingsruimte creëren)

• Dikkere cilinderkoppakking (afdichting tussen cilinderblok en – kop)

• Nokkenas profiel en afstelling voor openen en sluiten kleppen

• Inlaat- en uitlaatspruitstukken

• Intercooler is belangrijk

• Het brandstofsysteem: afstelling van:

• Injectoren

• Brandstofpomp

• Onstekingstijdstip vertragen als turbodruk stijgt

• Wrijvingsoppervlak van de koppeling vergroten (over te dragen koppel van turbo-motor naar versnellingsbak is groter)


Schade aan een turbo

• Onvoldoende smering

• Inslag van voorwerpen

• Vervuilde smeerolie

• Materiaalmoeheid (te lange overschrijding van de max. rotatiesnelheid)

• Scheurvorming (hoge temperatuur en hoge belasting)

• Te hoge temperatuur van de uitlaatgassen

• Defecte intercooler

• Verkeerd afgestelde brandstofpomp

• Verstopt luchtfilter

• Te hoge tegendruk van de uitlaatgassen (katalysator of EGR-klep)


Benamingen

• Biturbo

• Twee turbo’s op één cilinderrij of op een aparte cilinderrij

• Bij lage toerentallen een kleine turbo (snel op gang)

• Bij hoge toerentallen een grote turbo (groter turbo gat, zorgt wel voor meer vermogen)

• Twin Turbo

• Staat op één rij, naast elkaar: bijvoorbeeld een kleine turbo en daarna een grote turbo

• Parallel schakeling

• In V-type motoren eerder 2 kleine turbo’s (snel op gang, direct veel koppel aan de wielen)

• Serie schakeling

• Turbo’s staan in lijn

• Versterkend effect


De tri-turbo van de BMW M550d Xdrive

“

”BEDANKT VOOR UW AANDACHT

Jonas Van den Bempt -2HEXP - De Turbo

Zijn er nog vragen?

De Turbo

Documents

Transcript of De Turbo