Turbo - auto.hogewerf.com · De turbo bestaat ongeveer net zo lang als de verbran-dingsmotor. Al in...

Click here to load reader

  • date post

    17-Sep-2018
  • Category

    Documents

  • view

    212
  • download

    0

Embed Size (px)

Transcript of Turbo - auto.hogewerf.com · De turbo bestaat ongeveer net zo lang als de verbran-dingsmotor. Al in...

  • Turbo World b.v.

    De Wel 6B l 3871 MV Hoevelaken l The Netherlands

    T +31 (0)33 257 06 07 l F + 31 (0)33 257 06 09

    [email protected] l www.turboworld.nl

    TurboHandboek

    Turbo Handboek

  • TurboHandboek

  • Turbo HandboekInhoud 1. Inleiding2

    1. INLEIDING

    2. GESCHIEDENIS VAN DE TURBO

    3. TECHNIEKDe verbrandingsmotorDrukvulling

    PulsdrukvullingMechanische drukvullingUitlaatgasdrukvullingRegisterdrukvulling

    4. DE TURBOVoordelen en nadelenOpbouw en onderdelen

    De compressorHet binnenwerkDe turbine

    5 EXTRA ONDERDELENDe intercoolerParallelle schakelingSerieschakeling

    6. ONTWIKKELINGEN DOOR DE JAREN HEENTurbo-elektronicaVariabele turbinetechniekDe VNTOP

    Beste lezer,

    Dit handboek over turbos wordt u aangeboden door TurboWorld. Wat mag u verwachten? Veel techniek uiteraard,alsmede de diverse voordelen en nadelen van turbos. Ookwordt ingegaan op de historie van de turbo en presenterenwe u vele feiten en weetjes.

    Eigenlijk is dit handboek gemaakt voor twee soorten mensen:voor degenen met verstand van techniek n voor degenen die er graag meer verstand van zouden willen hebben. Al bladerend doet u vanzelf meer kennis op. U komt vragentegen die antwoorden verlangen. En antwoorden die weernieuwe vragen oproepen. Iedereen kan er wat van opstekenen dat maakt dit handboek tot iets waardevols. Iets om tebewaren. Voor op de balie, in de wachtruimte of in de kantine.

    Wij van Turbo World hebben dit handboek met ontzettend veelenthousiasme voor u samengesteld. Wij hopen dat hetzelfdevoor u geldt tijdens het doornemen. Mochten er toch nog vragen zijn, aarzelt u dan niet contact op te nemen via telefoon en/of website. Wie weet verschijnt uw vraag of tipwel in een volgende uitgave. Wij wensen u heel veel lees- enkijkplezier!

    Jeroen Velthuis Directeur Turbo World

    3

    7. TURBOSCHADESWel of niet vervangen?Achterhalen van de klachtenoorzaak

    Onvoldoende smeringInslag van voorwerpenVervuilde smeerolieTe hoge tegendruk van de uitlaatgassenTe hoge temperatuur van de uitlaatgassenScheurvormingMateriaalmoeheid

    8. PROBLEMEN EN OPLOSSINGENTurbo probleem analyse

    9. QUALITY CHECKLIST

    10. IN DE WERKPLAATSHet reinigingsprocesHet oppervlaktebehandelingsprocesHet controleprocesHet balanceerproces

    11. DOE DE TURBO-TESTMultiple choice test

  • De turbo bestaat ongeveer net zo lang als de verbran-dingsmotor. Al in 1885 en 1896 deden Gottlieb Daimler enRudolf Diesel onderzoek naar nieuwe mogelijkheden omhet vermogen te vergroten en het brandstofverbruik te verminderen door het inbrengen van gecomprimeerdelucht.

    Het was de Zwitser Alfred J. Bchli die in 1905 het principe van

    de uitlaatgascompressor of turbo ontwikkelde en vastlegde. Hij

    bereikte een vermogenswinst van 40 procent en daarmee werd de

    turbo officieel gentroduceerd in de auto-industrie.

    In 1938 produceerde fabrikant Swiss Machine Works Saurer de

    eerste turbomotor voor een truck. In 1961 introduceerde de

    Zweedse truckfabrikant Scania de eerste standaard ingebouwde

    turbomotor. In die tijd was dit een behoorlijk revolutionaire stap,

    omdat bij andere merken de turbos nog niet echt betrouwbaar

    waren gebleken. Een jaar later volgde de turbo voor personenautos.

    Vanwege hun onbetrouwbaarheid werden ze echter al weer snel van

    de markt gehaald.

    In de jaren zeventig deed de turbo zijn intrede in de autosport. Met

    name in de Formule 1 werd de turbomotor erg gewild en mede

    daardoor raakte de term turbo ingeburgerd bij het grote publiek.

    Autofabrikanten speelden hierop in door hun topmodellen met turbo

    aan te bieden. Toch was er iets te vroeg gejuichd, want de eerste

    commercile turbos waren nog niet erg zuinig in het gebruik.

    Bovendien vonden veel rijders het turbogat de korte vertraging

    bij het gas geven te groot.

    Het grote moment voor de turbomotor voor trucks brak aan in 1973,

    net na de eerste oliecrisis. Vanaf dat moment begon de turbo

    aan een opmars die voortduurt tot op de dag van vandaag. Eind

    jaren tachtig zorgde het toenemende milieubewustzijn voor strenger

    wordende emissie-eisen. Dat had weer tot resultaat dat er veel

    vrachtwagens met turbomotoren werden uitgevoerd. Momenteel is

    het zelfs zo dat praktisch alle truckmotoren met een turbo zijn

    uitgevoerd.

    De echte doorbraak voor turbomotoren in personenautos was in

    1978, het jaar van de introductie van de Mercedes Benz 300 TD

    (foto 2.1). In 1981 volgde de VW Golf turbo diesel. Dit was een

    belangrijke mijlpaal, want voor het eerst leverde een dieselmotor

    (met turbo) bijna net zo veel vermogen als een benzinemotor zonder

    turbo, waarbij ook nog eens de uitstoot van schadelijke stoffen sterk

    was verminderd.

    Elke motor levert een bepaald vermogen. In een verbran-dingsmotor wordt dat vermogen geleverd door een combinatie van brandstof, zuurstof en de ontbran-dingstemperatuur. Door elk van deze drie factoren te veranderen, verandert het vermogen van de motor.

    Willen we, bij een gelijkblijvende temperatuur, meer vermogen, dan

    zal er meer brandstof en zuurstof moeten worden aangevoerd.

    Dat vraagt om meer cilinderinhoud en dat maakt een motor groter,

    zwaarder en duurder. Natuurlijk kan ook de snelheid van de aanvoer

    van brandstof en zuurstof worden verhoogd, waardoor het toerental

    toeneemt. Dat heeft echter weer als nadeel dat de motoronderdelen

    sneller slijten.

    DrukvullingHet motorvermogen kan worden vergroot door de lucht, benodigd

    voor de verbranding in de motor, samen te persen voor intrede

    in de motor. Deze samengeperste lucht kan op meerdere manieren

    worden aangeleverd: door pulsdrukvulling, door uitlaatgasdrukvul-

    ling (turbocharging), mechanische drukvulling (supercharging)

    of door registerdrukvulling (turbocharging).

    PulsdrukvullingPulsdrukvulling krijgt het benodigde drukvermogen uit de uitlaat-

    gassen, maar er is tevens een mechanische aandrijving tussen de

    motor en de drukvulling. Deze vorm van drukvulling wordt vandaag

    de dag weinig meer toegepast.

    Mechanische drukvullingBij supercharging of mechanische drukvulling komt het benodigde

    drukvermogen van de krukas, de mechanische verbinding tussen de

    motor en de drukvulling.

    Er bestaan types mechanische drukvulling zonder en met inwendige

    compressie.

    En van de meest gebruikte types compressoren zonder inwendige

    compressie is de Roots-compressor, die zijn naam dankt aan de

    gebroeders Roots. Dit type compressor dat door Mercedes verder

    is ontwikkeld fungeert als een pomp: als de compressor meer

    lucht levert dan de motor zelf kan aanzuigen, ontstaat een overdruk

    in de inlaat.

    De spiraalcompressor ook wel G-Lader genoemd is een

    voorbeeld van een compressor die wel gebruik maakt van

    inwendige compressie. Volkswagen heeft hier in het verleden

    gebruik van gemaakt. Vanwege de hoge kosten is de productie

    van dit type inmiddels stilgelegd.

    UitlaatgasdrukvullingTurbos met uitlaatgasdrukvulling werken volgens het principe van

    constante druk. De turbocharger is eigenlijk niets anders dan een

    door de uitlaatgassen aangedreven compressor. De turbine wordt in

    gang gebracht door de energie die aanwezig is in de uitlaatgassen.

    Hoe meer energie in de uitlaatgassen, hoe meer toeren de turbine

    maakt.

    RegisterdrukvullingEn van de nieuwste ontwikkelingen op turbogebied is het

    registerdrukvullingsysteem. Hierbij start het turboproces met een

    kleine turbo, waarna een grote turbo de luchttoevoer naar de motor

    overneemt. Het resultaat is een dieselmotor met 20 procent

    meer vermogen, meer koppelvermogen bij lage toerentallen en een

    breder toerengebied.

    Turbo Handboek2. GESCHIEDENIS VAN DE TURBO 3. TECHNIEK4 5

    2.1 Mercedes 3.0 liter Turbo Diesel

  • Autos zouden eigenlijk twee motoren moeten hebben. En om snel mee te kunnen acceleren en n voor eenconstante snelheid. Omdat twee motoren in een auto ietsteveel van het goede is, biedt de inbouw van een turbo eenoplossing voor dit dilemma.

    De werking van een turbo berust op het onder druk toevoegen van

    extra lucht aan de motor, waardoor deze meer vermogen krijgt en zo

    betere prestataties kan leveren. De techniek erachter lijkt op het

    eerste gezicht ingewikkeld, maar berust op eenvoudige principes.

    In de cilinders vindt de verbranding plaats van brandstof en zuurstof.

    De uit de cilinder stromende uitlaatgassen drijven het turbinewiel in de

    turbo aan. Dit turbinewiel is met een starre as gekoppeld aan een com-

    pressorwiel en drijft dit aan. Het draaiende compressorwiel op zijn

    beurt zuigt lucht aan en perst deze samen. Zodra de inlaatklep zich

    opent, stroomt de gecomprimeerde lucht de cilinder binnen (foto 4.1).

    Er is min of meer een vermogensevenwicht tussen de turbine en de

    compressor van de turbo. Hoe meer energie de uitlaatgassen

    leveren, hoe meer toeren de turbine en dus ook de compressor

    maakt. Zodoende wordt er meer Iucht in de motor gepompt en kan

    deze meer energie leveren.

    De turbo en de motor zijn niet mechanisch met elkaar verbonden,

    alleen stromingstechnisch door de inlaatlucht en de uitlaatgassen.

    Het toerental van de turbo hangt ook niet af van het motortoerental,

    maar van het motorvermogen. Als er meer brandstof in de motor

    komt, stromen de uitlaatgassen sneller. Daardoor gaat de turbo

    sneller draaien, stijgt de vuldruk en wordt meer lucht in de

    cilinders gepompt, waardoor weer meer brandstof kan worden

    toegevoegd. Het resultaat is altijd een betere verbranding van een

    grotere hoeveelheid brandstof en, bij een gelijkblijvende cilinderin-

    houd, een groter motorvermogen.

    Voordelen en nadelenDe turbo biedt veel voordelen. Maar wat is dan de reden dat

    fabrikanten van automotoren de turbo niet standaard inbouwen? Wij

    hebben voor u de voor- en nadelen van de turbo op een rij gezet.

    Een turbomotor biedt technische en economische voordelen ten

    opzichte van een motor zonder turbo.

    1. De verhouding tussen gewicht en vermogen van een turbomotor

    is gunstiger; met een turbo is het mogelijk uit een relatief kleine

    motor relatief veel vermogen te halen.

    2. Een turbomotor biedt een gunstiger brandstofverbruik, zeker

    over langere afstanden.

    3. De brandstof in een turbomotor wordt beter verbrand en

    daardoor vermindert de uitstoot van schadelijke stoffen.

    4. Een turbomotor maakt minder lawaai dan een vrij aanzuigende

    motor; bovendien fungeert de turbo ook nog eens als een extra

    uitlaatdemper.

    5. De prestaties van een turbomotor zijn op grotere hoogtes beter.

    De turbo levert meer energie op omdat de tegendruk van de

    ijlere lucht op grote hoogtes lager is, waardoor de motor bijna

    hetzelfde vermogen levert als op lagere hoogtes het geval is.

    Turbo Handboek4. DE TURBO6 7

    4.1 Stroomschema turbocharger

  • De toepassing van een turbomotor heeft echter ook nadelen, die

    door de voortschrijdende technische ontwikkeling al zijn of kunnen

    worden opgelost.

    1. Het turbogat. De turbo begint pas echt te werken bij een

    bepaald toerental. De turbo wordt nu eenmaal aangedreven door

    uitlaatgassen en die komen pas in grote hoeveelheden vrij bij

    een hoog toerental.

    2. De warmte. Een turbo wordt aangedreven door uitlaatgassen en

    deze bereiken al snel temperaturen van 800 graden celsius of

    meer. Door deze hoge temperaturen wordt de inlaatlucht

    opgewarmd en warme lucht is minder rijk aan zuurstof, die

    nodig is voor een goede verbranding.

    3. De extra belasting. Het hogere vermogen vormt een grotere

    belasting voor de motor, waardoor de motor als geheel minder

    lang meegaat. Dit nadeel kan worden opgevangen door altijd

    warm te rijden en de motor na stilstand goed af te laten koelen.

    Opbouw en onderdelenEen turbo is opgebouwd uit drie hoofdonderdelen: de compressor,

    het binnenwerk en de turbine.

    De compressorHet uit aluminium vervaardigde compressorhuis en het compressor-

    wiel worden samen de compressor genoemd. Het formaat ervan

    wordt bepaald door de specificaties van de motor. De vorm van het

    compressorhuis leidt er toe dat de lucht wordt gecomprimeerd,

    waarna deze onder druk naar de verbrandingsruimte wordt geleid.

    Het compressorhuis bevat het compressorwiel dat star op de

    turbine-as is gemonteerd. Dat houdt in dat het net zo snel draait als

    het turbinewiel. De schoepen van compressorwiel zijn zo gevormd dat

    de lucht via het wiel wordt aangezogen. De aangezogen lucht wordt

    naar de omtrek van het compressorwiel geleid en tegen de wand van

    het compressorhuis gedrukt. Daardoor wordt de lucht samengedrukt,

    waarna deze via het inlaatspruitstuk in de motor wordt geperst.

    Vanwege de enorme rotatiesnelheden die hedendaagse turbos

    behalen, worden aan het gietwerk van het compressorwiel

    bijzonder hoge eisen gesteld. Zo zagen we het gebruik van vlakke

    compressorwielen (foto 4.2) veranderen in compressorwielen waar-

    4.2 Flatback compressorwiel

    4.3 Superback compressorwiel

    4.5 Opbouw van een recirculatieklep

    Turbo Handboek4. DE TURBO8 9

    van de achterzijde is versterkt (foto 4.3). De laatste ontwikkeling

    zit in de zogenaamde boreless compressorwielen (foto 4.4). Het

    compressorwiel is niet meer volledig doorgeboord om zodoende beter

    met de hoge rotatiesnelheden om te kunnen gaan.

    Deze maatregelen zorgen ervoor dat het risico van materiaal-

    moeheid door langdurige belasting van het compressorwiel steeds

    kleiner wordt.

    Steeds vaker wordt op turbos een zogenaamde recirculatieklep op

    de compressoruitgang geplaatst. De klep opent automatisch als de

    druk in de luchtinlaat wegvalt. Hierdoor wordt de lucht bij de

    compressoruitgang teruggeleid naar de compressorinlaat. Bij gas

    terugnemen of afremmen zorgt de klep ervoor dat de turbo zoveel

    mogelijk op snelheid wordt gehouden, zodat deze onmiddellijk

    beschikbaar is als opnieuw gas wordt gegeven (foto 4.5).

    4.4 Boreless superback compressorwiel

  • Het binnenwerkHet binnenwerk vormt het centrale gedeelte van de turbo en is

    gemonteerd tussen het compressorhuis en het turbinehuis. In dit

    binnenwerk is het lagerhuis gemonteerd.

    In het lagerhuis loopt de starre turbine-as, die draait in een zwevend

    lagersysteem met n of twee radiaallagers. Aan beide zijden van de

    turbine-as bevinden zich de schoepenwielen. De positie van de

    schoepen van het compressorwiel is de omgekeerde stand van de

    schoepen van het turbinewiel. Deze stand zorgt er voor dat er lucht

    vanuit het luchtfilter wordt aangezogen.

    De smering van de turbine-as en de lagers geschiedt via het oliecircuit

    van de motor. De motorolie wordt tussen het lagerhuis en de lagers,

    maar ook tussen de lagers en de turbine-as, geperst. De olie dient niet

    alleen als smering, maar ook als koelmiddel voor de as, de lagers en

    het lagerhuis.

    Turbo Handboek4. DE TURBO10 11

    Om het oliecircuit gesloten te houden, zitten er olie-afdichtingen aan

    zowel de turbine- als aan de compressorzijde. Aan beide zijden bevin-

    den zich zuigerveertjes, welke echter niet moeten worden beschouwd

    als echte oliekeerringen. Dit kan als volgt worden toegelicht: indien er

    te weinig uitlaatgasdruk zou zijn door schade aan de turbinezijde, zal

    er olielekkage optreden aan de turbinekant van de turbo.

    Ditzelfde probleem kan optreden aan de compressorkant. Als er

    onvoldoende tegendruk is van de motor dan zal de turbo namelijk olie

    gaan lekken aan de compressorkant. Daardoor zal, als men de turbo

    laat draaien zonder dat de compressoruitlaatslang is aangesloten,

    olielekkage gaan optreden. Dit verschijnsel is wederom een voorbeeld

    van het feit dat de zuigerveren niet als keerringen functioneren.

    Het voorkomen van olielekkage aan de compressorzijde wordt

    verzorgd door de zogenaamde thrust collar, de compressor backplate

    en het zuigerveertje. De thrust collar is zo geconstrueerd dat deze

    ervoor zorgt dat bij een stationair toerental geen olielekkage optreedt.

    De backplate is de afdichtingsplaat voor het lagerhuis.

    Wist u dat

    dat een turbo,mits goed onderh

    ouden en gesmeerd,

    gemiddeld zon 120.000 kilometer m

    eegaat? En dat u zelf

    met uw rijgedrag daar een grote inv

    loed op heeft?

  • De turbineHet turbinehuis en het turbine-as vormen samen de turbine. Het

    turbinehuis is gemaakt van gietijzer en is daardoor bestand tegen de

    enorme temperaturen die behaald worden. Deze temperaturen

    kunnen oplopen tot meer dan 800 C.

    Het turbinewiel van de turbo wordt aangedreven door uitlaatgassen.

    De uitlaatgassen worden via het uitlaatspruitstuk van de motor naar

    het turbinehuis geleid. Omdat het kanaal binnen het turbinehuis

    steeds kleiner wordt, zal er automatisch een stroomversnelling van

    de uitlaatgassen optreden. De speciale 'slakkenhuis-vorm van het

    turbinehuis zorgt ervoor dat de gassen om het turbinewiel

    heen worden geleid en dat het turbinewiel gaat draaien. De

    rotatiesnelheid van de turbine wordt bepaald door de doorlaat van

    het turbinehuis. Het formaat en de doorlaat van de turbine is

    afhankelijk van de cilinderinhoud, het toerental en het gewenste

    vermogen van de motor.

    De turbine-as is aan het turbinewiel vastgelast en vormt een starre

    verbinding met de compressor. De turbine-as is hol ter hoogte van

    de las, om als een thermische brug de warmteoverdracht van het

    turbinewiel naar de turbine-as te bemoeilijken. Aan de turbinekant

    van de turbine-as zit een groef met daarin het zuigerveertje. Het

    Ioopvlak van de radiaallagers is extra verhard en glad gepolijst. Het

    dunnere uiteinde van de turbine-as loopt door het compressorwiel

    heen en is aan het uiteinde voorzien van schroefdraad, waarop een

    borgmoer zit om de rotor op te sluiten.

    In de meeste gevallen wordt de druk geregeld door een overdruk-

    klep die een gedeelte van de uitlaatgassen om de turbine leidt als

    de druk te hoog dreigt te worden. Deze klep ook wel wastegate

    genaamd wordt meestal geopend en gesloten door de actuator.

    Een actuator is een membraan dat aan het compressorhuis is

    gemonteerd. Naarmate een turbo meer druk levert, zorgt het

    membraan ervoor dat een stang de wastegate opent. Dit voorkomt

    dat de druk te hoog wordt (foto 4.6 en foto 4.7).

    Turbo Handboek4. DE TURBO12 13

    4.6 Overdrukklep gesloten 4.7 Overdrukklep open

    Wist u dateen turbo al ka

    pot kan gaan door een luchtbel in

    de

    olieleiding? De turbo wordt heel ev

    en niet gesmeerd en

    dat kan al voldoende zijn om de lage

    rs vast te laten lopen.

  • Door geavanceerd gietwerk, nieuwe compressortechnie-ken en verbeterde stressbestendigheid van de toegepastematerialen is de toekomst nu echt begonnen. Nieuwe technieken doen hun intrede en we staan aan de basis vanmogelijk spectaculaire ontwikkelingen.

    De turbo is bij uitstek geschikt voor toepassing in een dieselmotor

    van een vrachtauto. Met een turbo is meer vermogen uit een motor

    te halen, waardoor deze relatief klein kan blijven en het nuttig laad-

    vermogen toeneemt. Dat is ook de reden dat aan het begin van het

    nieuwe millennium vrijwel alle dieselmotoren in het vrachtvervoer

    zijn uitgerust met een turbo. Moderne diesels hebben een brede

    toerentalspreiding, wat inhoudt dat er ook bij lage toerentallen een

    hoge turbodruk nodig is.

    In vergelijking met een dieselmotor is er bij de uitlaatgassen van een

    benzinemotor sprake van veel vermogen bij hoge toeren en dus

    aanzienlijk hogere uitlaatgastemperaturen. Dat is de reden dat

    turbos voor benzinemotoren een andere constructie kennen en uit

    andere materiaalsoorten worden vervaardigd. Om het bereik van de

    turbo te verbreden, wordt een wastegate met actuator toegepast. In

    het ontwerp van de wastegate is ook rekening gehouden met de

    grotere hitte, zodat deze effectiever kan worden afgevoerd.

    Overigens zien de turbo's voor dieselmotoren er soms bijna exact

    hetzelfde uit als die voor benzinemotoren. Ter voorkoming van

    vergissingen heeft fabrikant Garrett de verschillende turbos een

    kenteken gegeven, waarbij de vorm van de neus van het turbinewiel

    herkenbaar afwijkt.

    De turbotechniek blijkt op meerdere fronten te ontwikke-len. Dat geldt niet alleen voor de turbo zelf, maar ook voorde extras. Daarnaast zijn fabrikanten bezig de grenzen te verkennen van de techniek om meerdere turbos in eenauto te bouwen, parallel of serieel.

    De intercoolerEen turbo werkt met gecomprimeerde lucht. Door het samenpersen

    van de lucht wordt deze warmer en neemt het zuurstofgehalte af.

    Dit is nadelig voor het behalen van de meest optimale verbranding,

    want daarvoor is juist zoveel mogelijk zuurstof in de samengeperste

    lucht nodig. De samengeperste lucht moet dus worden afgekoeld en

    daarom wordt tussen de turbo en de motor vaak een soort

    radiateur de intercooler gemonteerd. Deze intercooler koelt de

    lucht namelijk weer af.

    Parallelle schakelingHet is mogelijk meerdere turbos in te bouwen. Met name bij V-type

    motoren kan worden gekozen voor meerdere kleinere turbos.

    Kleinere turbo's komen sneller op gang en reageren dus eerder op

    het gaspedaal. Een ander voordeel is dat twee kleinere turbos een

    sneller resultaat geven dan een grote turbo. Enkele (kleine) nadelen

    zijn er ook: twee turbos vallen meestal duurder uit dan n grote

    turbo en de synchronisatie kan nauw luisteren. Een toepassing uit

    het verleden is de Nissan 300 ZX, die een fraai voorbeeld vormt van

    een personenauto die gebruik maakt van twee kleinere turbos.

    SerieschakelingNaast parallel geschakelde turbos is het ook mogelijk turbos in

    serie te schakelen. De turbos staan als het ware in n lijn,

    waardoor een versterkend effect optreedt. Na de twee turbos te zijn

    gepasseerd komen de uitlaatgassen in de uitlaat.

    Het principe van de seriegeschakelde turbos werd in 2004 door

    BMW getest in de uitputtende Dakar Rally. De Variabele Twin Turbo

    (VTT) techniek werkt met een tweetraps- of registerdrukvulling.

    Nadat een kleine turbo is begonnen, neemt een grote turbo op het

    juiste moment de luchttoevoer naar de motor over. Het resultaat dat

    BMW met de nieuwe 3 liter VTT dieselmotor wist te bereiken was 20

    procent meer vermogen, meer koppel bij lage toerentallen en een

    breder toerengebied (foto 5.1).

    Turbo Handboek5. EXTRA ONDERDELEN14 15

    5.1 BMW Variabele Twin Turbo dieselmotor

    6. ONTWIKKELINGEN DOOR DE JAREN HEEN

    Wist u dat

    de gemiddelde temperatuur van d

    e uitlaatgassen bij de

    inlaat van een dieselturbo 800 grad

    en Celsius bedraagt?

    En dat dit bij een benzineturbo zelfs

    1.000 graden Celsius

    kan zijn?

  • Als vervolg op de eerste VNT turbochargers (oftewel Variable Nozzle

    Turbine) werd een tweede model gentroduceerd. Het vervolg-

    ontwerp kenmerkt zich door meer vanen en geldt, door de grote

    trekkracht vanaf lage toeren, momenteel als de standaard voor

    personenauto's met dieselmotoren.

    De autoindustrie moet vandaag de dag aan zeer zware eisen

    voldoen: zuiniger, schoner, veiliger, krachtiger en comfortabeler. Met

    de strenger wordende emissie-eisen en de vraag om kleinere,

    maar krachtiger motoren lijkt voor de turbo een essentile rol

    weggelegd, met name in de toepassing van turbos op dieselmotoren.

    Door optimalisatie van mechaniek en elektronica wordt het

    rendement van de moderne dieselmotoren steeds groter. Een

    bijkomend voordeel is dat tegemoet kan worden gekomen aan de

    immer strenger wordende emissie-eisen. Aan de toekomstige eisen

    kan nauwelijks nog worden voldaan met motoren die dezelfde

    cilinderinhoud hebben als de huidige modellen. De inzet van een

    turbo kan dan uitkomst bieden.

    Turbo-elektronicaVandaag de dag gelden steeds zwaardere eisen als het gaat om

    brandstofverbruik, emissiewaarden en geluidsniveau. Om aan deze

    eisen tegemoet te kunnen komen, is het noodzakelijk om de

    oplossing te zoeken in elektronica. Kleine computers berekenen bij

    elk toerental de optimale turbodruk. Ook de seriematige toepassing

    van een elektronische actuator die een snellere reactie van de

    turbo mogelijk maakt is een ontwikkeling die niet onvermeld mag

    blijven (foto 6.1).

    Variabele turbinetechniekEn van de beperkingen van een turbocharger is de uitlaatgasdoor-

    laat van het turbinehuis. Wanneer een turbinehuis met een kleine

    doorlaat wordt gebruikt, zal de turbo goed presteren bij lage

    toerentallen. Lage toerentallen leveren een uitlaatgasstroom met

    lage druk op. Door de kleine doorlaat wordt deze luchtstroom

    echter bijeen gedrongen, waardoor toch een hogere druk ontstaat.

    Het nadeel van een turbo met een kleine doorlaat is dat deze al

    snel zijn maximum aan vermogen bereikt. Bij een uitlaathuis

    met een grote uitlaatgasdoorlaat draait het probleem zich om. Nu

    functioneert de turbo prima in het hogere bereik van de motor,

    maar zal er bij lagere motortoerentallen sprake zijn van te weinig

    turbodruk. Om dit dilemma op te lossen kan de grootte van de

    doorlaat worden gevarieerd. Zodoende wordt optimaal gebruik

    gemaakt van een grote en een kleine doorlaat. Officieel noemen we

    dit het werken met variabele geometrie, maar in de volksmond

    spreken we over variabele turbochargers (foto 6.2).

    Door het gebruik van deze variabele geometrie kan de grootte van

    de doorlaat van het turbinehuis worden afgestemd op de maximale

    snelheid en trekkracht die door de motor gevraagd wordt. Om

    vervolgens het probleem van het minder goed functioneren in het

    lage bereik van de motor op te lossen, is het de bedoeling om een

    kleinere uitlaatgasdoorlaat te bereiken. Hiervoor is het turbinehuis

    rondom voorzien van een aantal beweegbare vanen. Als de doorlaat

    tussen de vanen wordt verkleind, ontstaat alsnog een hoge uitlaat-

    gasdruk. Daarnaast is van belang dat, door het verstellen van de

    vanen, de hoek kan worden veranderd waarmee de uitlaatgassen op

    het turbinewiel terecht komen.

    Wanneer de vanen in een nagenoeg dichte positie staan, worden

    de uitlaatgassen op het uiteinde van de turbinevanen gericht

    (foto 6.3). Hierdoor zal de turbo snel accelereren en een verhoogde

    turbodruk produceren, als ware het een turbo met een kleine

    uitlaatgasdoorlaat. Wanneer de turbo vervolgens op druk komt,

    worden de vanen geopend, waardoor de acceleratie van de turbo

    wordt afgeremd (foto 6.4). Als de vanen in de maximale open posi-

    tie staan, is het alsof er geen variabele nozzle ring is gemonteerd en

    wordt het maximale toerental van de turbo weer bepaald door de

    eigenlijke uitlaatgasdoorlaat van het turbinehuis van de turbo.

    In 1989 werd de variabele technologie voor het eerst commercieel

    toegepast door Garrett en dit veroorzaakte een revolutie op de markt

    van turbodieselmotoren voor personenautos.

    Turbo Handboek6. ONTWIKKELINGEN DOOR DE JAREN HEEN16 17

    6.1 Elektronische actuator

    6.4 Vanen in open positie: beperkte aandrijving turbine

    6.3 Vanen in dichte positie: volledig aandrijving turbine

    6.2 Variabele turbocharger

  • Turbo Handboek6. ONTWIKKELINGEN DOOR DE JAREN HEEN18 19

    De VNTOPGarrett ontwikkelde daarnaast de VNTOP, wat staat voor VNT one

    piece. Deze wordt ook wel turbo met slidevane genoemd en is een

    technisch eenvoudiger uitvoering van de variabele turbo. Dit type

    heeft vanen die niet meer individueel regelbaar zijn, maar waarbij

    een verschuifbare ring de toestroom naar de schoepen bepaalt

    (foto 6.6 en foto 6.7). Het gaat hier om een compacter, goedkoper

    en eenvoudiger type met minder nauwkeuriger afstellingsmogelijk-

    heden. De VNTOP vindt veel toepassing in dieselmotoren voor

    personenautos in de kleinere en middenklasse.

    6.6 Vanen in open positie: volledige aandrijving

    6.7 Vanen in dichte positie: beperkte aandrijving

    Wist u dat

    nieuwe generaties turbos ronddr

    aaien tot 220.000

    toeren per minuut? En dat ter verge

    lijking de rotoren

    van een vliegtuig slechts 7.000 to

    eren per minuut

    bereiken?

  • Hoe goed een turbo ook is ontworpen, wordt behandeld enonderhouden, schade blijft natuurlijk altijd mogelijk. Enomdat de ene schade de andere niet is, is er voor vrijwelelk probleem een andere oplossing. Dit hoofdstuk gaat inop de diverse mogelijkheden, waarbij het achterhalen vande klachtenoorzaak centraal staat.

    Een turbo wordt door de meeste garages als een complex onderdeel

    ervaren. Op zich is dat niet zo verwonderlijk, omdat de turbo in de loop

    der jaren steeds compacter is geworden. Verder zijn de toerentallen

    gestegen tot meer dan 200.000 toeren per minuut en maakt de turbo

    steeds meer deel uit van het motormanagement. Hoewel de com-

    plexiteit meevalt, is en blijft een turbo een gevoelig onderdeel.

    Gelukkig komen turboschades veroorzaakt door de turbo zelf vandaag

    de dag niet meer zo vaak voor als in de beginjaren. De schades die wel

    ontstaan, vallen vaak onder de categorie gevolgschades. De oorzaak is

    niet direct bekend, maar het gevolg een kapotte turbo wel.

    Wel of niet vervangen?Het eenvoudigweg vervangen van de kapotte turbo door een nieuw of

    gereviseerd exemplaar is dan slechts een oplossing voor de korte

    termijn. Aan te raden is om eerst na te gaan of de turbo wel de oorzaak

    is van de ontstane klacht en of het de enige oorzaak is. Zodra alle

    mogelijke opties in een werkplaats zijn doorgenomen en zeker is dat de

    turbo defect is, dan zal deze moeten worden vervangen.

    Achterhalen van de klachtenoorzaakBij een goed werkende en goed onderhouden motor zal een turbo

    jarenlang betrouwbaar blijven functioneren. Het komt nog steeds voor

    dat veel turbo's onnodig worden vervangen omdat niet de juiste

    diagnose is gesteld.Als eenmaal besloten is de turbo te vervangen, dan

    is het nog steeds belangrijk om te achterhalen waardoor het defect is

    veroorzaakt, zodat vergelijkbare problemen in de toekomst kunnen

    worden voorkomen. We beschrijven hier welke defecten aan een turbo

    kunnen ontstaan en waardoor dit wordt veroorzaakt.

    Onvoldoende smeringBij onvoldoende smering ontstaat directe overdracht van warmte

    van het turbinewiel, waarbij de resterende smeerolie verbrandt of

    verkoolt en er een verkleuring van de as te zien is (foto 7.1).

    De lagers lopen dan vast en beschadigen (foto 7.2). Hierdoor kan

    verdere schade ontstaan, waaronder het aanlopen van de wielen

    (foto 7.3), het begeven van de olie-afdichtingen en het breken van

    de turbine-as (foto 7.4).

    Turbo Handboek7. TURBOSCHADES20 21

    7.1 Verkleuring op turbine-as 7.3 Aangelopen turbinewiel

    7.2 Beschadigd lager naast nieuw lager 7.4 Gebroken turbine-as

    Wist u dat

    ...de lucht die in een turbocompress

    or wordt gezogen

    bijna de geluidssnelheid bereikt?

  • Door de zich verspreidende temperatuurstijging raakt ook het

    lagerwerk sterk verhit. Dit zet vervolgens uit, waarbij materiaal van

    de lagers zich kan afzetten op de as (foto 7.5).

    De beweging van de as heeft grote slijtage aan de buitenkant van

    de afdichtingsbus veroorzaakt. Het draagvlak van de thrust collar is

    weggesleten (foto 7.6).

    Het materiaal van het buitenste axiaallager is weggesmolten door de

    grote wrijvingswarmte tussen thrust collar en axiaallager (foto 7.7).

    Turbo Handboek7. TURBOSCHADES22 23

    7.6 Beschadigde thrust collar naast nieuwe thrust collar

    7.5 Lagerafzetting op turbine-as 7.7 Beschadigd axiaallager naast nieuw axiaallager

    Wist u dat

    een turbo in minder dan n seco

    nde kan accelereren

    van 20.000 toeren naar 150.000 toer

    en per minuut?

  • Ook zijn de schoepen van het compressorwiel tegen de wand van

    het compressorhuis gelopen (foto 7.8, foto 7.9 en foto 7.10). De

    uiteinden van de schoepen zijn vervormd en deels afgeschaafd.

    Dit kan met dermate hevige krachten gepaard gaan dat zelfs de

    lagers kunnen breken (foto 7.11).

    Inslag van voorwerpenDoor de inslag van vreemde voorwerpen kan grote schade ontstaan

    aan de turbine-as van de turbo (foto 7.12). Ook het variable gedeelte is

    gevoelig voor inslagen, waarbij de nozzle ring kan beschadigen

    (foto 7.13). Bijgaande afbeeldingen laten zien wat de gevolgen kunnen

    zijn van inslag door losse deeltjes uit de motor.

    Turbo Handboek7. TURBOSCHADES24

    7.12 Inslag vreemd voorwerp turbine-as

    25

    7.8 Aangelopen compressorwiel

    7.9 Beschadigd compressorhuis naast nieuw compressorhuis

    7.10 Aangelopen compressorhuis

    7.13 Inslag vreemd voorwerp nozzle ring

    7.11 Nieuw radiaallager naast gebroken radiaallager

  • Aan de compressorzijde zien we een vergelijkbaar beeld ontstaan.

    De schoepen van het compressorwiel zijn beschadigd of zelfs

    helemaal verdwenen (foto 7.14). Bij intrede van een zacht voorwerp

    is de schade minder groot, maar kunnen de schoepen wel achter-

    over worden gebogen.

    Als gevolg van een lek tussen het luchtfilter en de turbo kunnen

    kleine vuildelen binnentreden en door de schurende werking het

    compressorwiel beschadigen (foto 7.15). Hierdoor kunnen turbine-

    as en wielen uit balans raken en instabiel worden. Door de enorme

    toerentallen is verdere schade dan niet te vermijden.

    Turbo Handboek7. TURBOSCHADES26 27

    7.15 Inslag door kleine vuildelen

    7.14 Inslag vreemd voorwerp compressorwiel

    Wist u dathet verstandig

    is de motor even stationair te laten

    lopen als deze tijdens een rit veel to

    eren heeft moeten

    draaien? Dit zorgt er namelijk voor

    dat de turbo goed

    wordt nagesmeerd en afkoelt.

  • Vervuilde smeerolieDe olie in de turbo heeft een dubbele werking: die van smering en

    van koeling. De bijgaande afbeeldingen tonen wat de gevolgen

    kunnen zijn van de werking van vervuilde smeerolie

    Gefilterde motorolie kan nog kleine vuildeeltjes bevatten. Is het

    loopvlak van de as normaal spiegelglad, door het resterende vuil in

    de olie zijn diepe groeven ingesleten. Het vuil in de olie heeft een

    schurende werking (foto 7.16). Dat is goed te zien aan het draagvlak

    van dit axiaallager, waarbij het draagvlak op meerdere plaatsen

    volledig is weggesleten, tot zelfs de oliekanalen dichtslibben

    (foto 7.18).

    Door de schurende werking van de vervuilde smeerolie zijn de beide

    kanten van de thrust collar uitgesleten (foto 7.17).

    Turbo Handboek7. TURBOSCHADES28 29

    7.18 Ingesleten axiaallager

    7.16 Gegroefd radiaallager

    7.17 Beschadigde thrust collar en nieuwe thrust collarWist u dathet essentieel i

    s om een turbo in onbalans een hin

    der-

    lijk geluid veroorzaakt en de leve

    nsduur van de turbo

    vermindert? Dit wordt veroorzaakt

    door de vibraties die

    bij hoge toeren ontstaan.

  • Onder vervuiling wordt ook verkoling van de smeerolie verstaan

    (foto 7.19). Verkoolde olie kan zich vastzetten op de binnenkant

    van het lagerhuis en daardoor de olie-afdichtingen blokkeren met

    kans op olie-lekkage. Ook kan door olie-verkoling verdere schade

    worden veroorzaakt aan lagers en afdichtingen.

    Is de smeerolie erg vervuild, dan kan deze diepe groeven in de

    lagerplaatsen van de turbine-as veroorzaken (foto 7.20). In het

    geval van aluminium lagers zet het vuil zich vaak vast op het lager-

    oppervlak en veroorzaakt grote schade op de loopvlakken van de

    turbine-as en het lagerhuis (foto 7.21).

    Te hoge tegendruk van de uitlaatgassenEen verstopte uitlaat is in de meeste gevallen de oorzaak van een te

    hoge tegendruk van de uitlaatgassen. Een te hoge tegendruk kan

    daarnaast worden veroorzaakt door problemen met de katalysator

    of, in moderne motoren, de EGR-klep.

    Aan de hand van de bijgaande afbeeldingen wordt duidelijk wat

    hiervan de gevolgen kunnen zijn.

    Er is slijtage op de zuigerveer en de zuigerveergroef van de turbine-

    as ontstaan, met als gevolg olielekkage naar de turbinekant (foto

    7.22). De olie in de turbine is verkoold, waardoor kooldeeltjes in het

    lagerhuis terecht kunnen komen.

    Turbo Handboek7. TURBOSCHADES30

    7.19 Dichtgekoold lagerhuis 7.20 Ingesleten lagerplaatsen turbine-as

    7.21 Beschadigde turbine-as en nieuwe turbine-as

    7.22 Uitgesleten zuigerveergroef turbine-as

    31

    Wist u dateen auto soms

    blauw rookt bij het stilstaan voor

    bij-

    voorbeeld een stoplicht? En dat dit

    een belangrijk signaal

    is dat wijst op een probleem in de tu

    rbo?

  • Te hoge temperatuur van de uitlaatgassenDe meest voorkomende oorzaken van een te hoge uitlaatgastempe-

    ratuur bij dieselmotoren zijn een defecte of verstopte intercooler,

    een verkeerd afgestelde brandstofpomp of een verstopt luchtfilter.

    De bijgaande afbeeldingen laten zien wat de gevolgen kunnen zijn

    van een te hoge temperatuur van de uitlaatgassen.

    ScheurvormingDoor hoge temperaturen kunnen er scheuren optreden in het turbi-

    nehuis, waardoor uitlaatgaslekkage ontstaat. Dit betekent minder

    aandrijving voor de turbine in de turbo en dus uiteindelijk minder

    turbodruk (foto 7.23).

    Vrijwel alle turbinehuizen van turbo's vertonen, ongeacht het merk

    of de toepassing, na verloop van tijd krimpscheuren. Deze treden

    met name snel op bij motoren met een relatief hoge belasting en bij

    de meeste benzine toepassingen in personenauto's. In veel gevallen

    kunnen scheuren of andere beschadigingen van het turbinehuis een

    nadelige invloed hebben op de werking van de turbo.

    MateriaalmoeheidMateriaalmoeheid ontstaat door een te lange of hevige belasting van

    de gebruikte materialen. Bijgaande afbeeldingen tonen de mogelijke

    gevolgen.

    Er kan sprake zijn van materiaalmoeheid van het compressorwiel

    als er een schoep van het wiel is afgebroken, terwijl er weinig of

    geen aanloopsporen en/of sporen van inslag van een vreemd voor-

    werp zichtbaar zijn (foto 7.24).

    Materiaalmoeheid kan tevens de oorzaak zijn van een te hoge

    omwentelingssnelheid en/of een te lange overschrijding van de

    maximale rotatiesnelheid, waardoor een compressorwiel kan

    exploderen op het zwakste punt (foto 7.25).

    Turbo Handboek7. TURBOSCHADES33

    7.23 Scheuren in turbinehuis

    7.24 Beschadigd compressorwiel

    7.25 Gebroken compressorwiel

    32

    Wist u datalleen slecht u

    itgebalanceerde,versleten of besc

    ha-

    digde turbos veel lawaai producer

    en? En dat een goed

    onderhouden en functionerende tu

    rbo nauwelijks hoor-

    baar is?

  • Turbo probleem analyse1. Probleem: de motor houdt in tijdens acceleratie.Mogelijke oorzaak: een defect overdruksysteem van de turbo.Oplossing: reparatie/vervanging van de turbo is noodzakelijk; bel Turbo World voor meer informatie.

    2. Probleem: de motor levert te weinig vermogen.Mogelijke oorzaak: een defecte turbo.Oplossing: reparatie/vervanging van de turbo is noodzakelijk; bel Turbo World voor meer informatie.

    Mogelijke oorzaak: luchtlekkage tussen turbo en inlaatspruitstuk.Oplossing: vervanging van de turbo is niet noodzakelijk; controleer de aansluiting en vervang de onderdelen.

    Mogelijke oorzaak: uitlaatgaslekkage bij de turbo.Oplossing: overweeg vervanging van de turbo; bel Turbo World voor meer informatie.

    Mogelijke oorzaak: probleem met brandstofsysteem.Oplossing: vervanging van de turbo is niet noodzakelijk; opnieuw afstellen en brandstofsysteem controleren.

    Mogelijke oorzaak: interne motorproblemen.Oplossing: overweeg vervanging van de turbo; bel Turbo World voor meer informatie.

    Mogelijke oorzaak: onjuiste afstelling van de ontstekingstijd.Oplossing: vervanging van de turbo is niet noodzakelijk; stel de ontsteking opnieuw af en vernieuw de defecte onderdelen.

    Mogelijke oorzaak: een defect overdruksysteem van de turbo.Oplossing: reparatie/vervanging van de turbo is noodzakelijk; bel Turbo World voor meer informatie.

    Mogelijke oorzaak: obstructie tussen de turbo en het inlaatspruitstuk.Oplossing: vervanging van de turbo is niet noodzakelijk; verwijder de obstructies en vernieuw de defecte onderdelen.

    Mogelijke oorzaak: obstructie tussen turbo en uitlaatspruitstuk.Oplossing: vervanging van de turbo is niet noodzakelijk; verwijder de obstructies en vernieuw de defecte onderdelen.

    3. Probleem: zwarte uitlaatgassen.Mogelijke oorzaak: een defecte turbo.Oplossing: reparatie/vervanging van de turbo is noodzakelijk; bel Turbo World voor meer informatie.

    Mogelijke oorzaak: luchtlekkage tussen turbo en inlaatspruitstuk.Oplossing: vervanging van de turbo is niet noodzakelijk; controleer de aansluiting en vervang de onderdelen.

    Mogelijke oorzaak: uitlaatgaslekkage bij de turbo.Oplossing: overweeg vervanging van de turbo; bel Turbo World voor meer informatie.

    Mogelijke oorzaak: probleem met brandstofsysteem.Oplossing: vervanging van de turbo is niet noodzakelijk; opnieuw afstellen en brandstofsysteem controleren.

    Mogelijke oorzaak: interne motorproblemen.Oplossing: overweeg vervanging van de turbo; bel Turbo World voor meer informatie.

    Mogelijke oorzaak: onjuiste afstelling van de ontstekingstijd.Oplossing: vervanging van de turbo is niet noodzakelijk; stel de ontsteking opnieuw af en vernieuw de defecte onderdelen.

    Mogelijke oorzaak: obstructie tussen de turbo en het inlaatspruitstuk.Oplossing: vervanging van de turbo is niet noodzakelijk; verwijder de obstructies en vernieuw de defecte onderdelen.

    Mogelijke oorzaak: obstructie tussen turbo en uitlaatspruitstuk.Oplossing: vervanging van de turbo is niet noodzakelijk; verwijder de obstructies en vernieuw de defecte onderdelen.

    4. Probleem: overmatig verbruik van motorolie.Mogelijke oorzaak: een defecte turbo.Oplossing: reparatie/vervanging van de turbo is noodzakelijk; bel Turbo World voor meer informatie.

    Mogelijke oorzaak: luchtlekkage tussen turbo en inlaatspruitstuk.Oplossing: vervanging van de turbo is niet noodzakelijk; controleer de aansluiting en vervang de onderdelen.

    Mogelijke oorzaak: interne motorproblemen.Oplossing: overweeg vervanging van de turbo; bel Turbo World voor meer informatie.

    Mogelijke oorzaak: olie-afvoer of carterventilatie verstopt.Oplossing: overweeg vervanging van de turbo; bel Turbo World voor meer informatie.

    Turbo Handboek8. PROBLEMEN EN OPLOSSINGEN34 35

  • Mogelijke oorzaak: obstructie tussen turbo en uitlaatspruitstuk.Oplossing: vervanging van de turbo is niet noodzakelijk; verwijder de obstructies en vernieuw de defecte onderdelen.

    5. Probleem: blauwe uitlaatgassen.Mogelijke oorzaak: een defecte turbo.Oplossing: reparatie/vervanging van de turbo is noodzakelijk; bel Turbo World voor meer informatie.

    Mogelijke oorzaak: luchtlekkage tussen turbo en inlaatspruitstuk.Oplossing: vervanging van de turbo is niet noodzakelijk; controleer de aansluiting en vervang de onderdelen.

    Mogelijke oorzaak: interne motorproblemen.Oplossing: overweeg vervanging van de turbo; bel Turbo World voor meer informatie.

    Mogelijke oorzaak: olie-afvoer of carterventilatie verstopt.Oplossing: overweeg vervanging van de turbo; bel Turbo World voor meer informatie.

    Mogelijke oorzaak: obstructie tussen turbo en uitlaatspruitstuk.Oplossing: vervanging van de turbo is niet noodzakelijk; verwijder de obstructies en vernieuw de defecte onderdelen.

    6. Probleem: turbocharger maakt lawaai.Mogelijke oorzaak: luchtlekkage tussen het luchtfilter en de turbo.Oplossing: vervanging van de turbo is niet noodzakelijk; controleer de aansluiting en vervang de onderdelen.

    Mogelijke oorzaak: een defecte turbo.Oplossing: reparatie/vervanging van de turbo is noodzakelijk; bel Turbo World voor meer informatie.

    Mogelijke oorzaak: luchtlekkage tussen turbo en inlaatspruitstuk.Oplossing: vervanging van de turbo is niet noodzakelijk; controleer de aansluiting en vervang de onderdelen.

    Mogelijke oorzaak: uitlaatgaslekkage bij de turbo.Oplossing: overweeg vervanging van de turbo; bel Turbo World voor meer informatie.

    Mogelijke oorzaak: obstructie tussen de turbo en het inlaatspruitstuk.Oplossing: vervanging van de turbo is niet noodzakelijk; verwijder de obstructies en vernieuw de defecte onderdelen.

    Mogelijke oorzaak: obstructie tussen turbo en uitlaatspruitstuk.Oplossing: vervanging van de turbo is niet noodzakelijk; verwijder de obstructies en vernieuw de defecte onderdelen.

    7. Probleem: olielekkage aan de luchtinlaatzijde van de turbo.Mogelijke oorzaak: een defecte turbo.Oplossing: reparatie/vervanging van de turbo is noodzakelijk; bel Turbo World voor meer informatie.

    Mogelijke oorzaak: uitlaatgaslekkage bij de turbo.Oplossing: overweeg vervanging van de turbo; bel Turbo World voor meer informatie.

    Mogelijke oorzaak: interne motorproblemen.Oplossing: overweeg vervanging van de turbo; bel Turbo World voor meer informatie.

    Mogelijke oorzaak:olie-afvoer of carterventilatie verstopt.Oplossing: overweeg vervanging van de turbo; bel Turbo World voor meer informatie.

    Mogelijke oorzaak: obstructie tussen turbo en uitlaatspruitstuk.Oplossing: vervanging van de turbo is niet noodzakelijk; verwijder de obstructies en vernieuw de defecte onderdelen.

    8. Probleem: olielekkage aan de turbinezijde van de turbo.Mogelijke oorzaak: een defecte turbo.Oplossing: reparatie/vervanging van de turbo is noodzakelijk; bel Turbo World voor meer informatie.

    Mogelijke oorzaak: interne motorproblemen.Oplossing: overweeg vervanging van de turbo; bel Turbo World voor meer informatie.

    Mogelijke oorzaak: olie-afvoer of carterventilatie verstopt.Oplossing: overweeg vervanging van de turbo; bel Turbo World voor meer informatie.

    Turbo Handboek8. PROBLEMEN EN OPLOSSINGEN36 37

    Wist u datde actuator van

    een variabele turbo veelal

    door middel van vacum wordt afge

    regeld in

    plaats van druk?

  • Zodra de oorzaak bekend is waardoor een turbo defect is geraakt en de beslissing is genomen om deze te vervangen, kan de volgende checklist worden gebruikt.Mocht er iets in de omgeving van de turbo aan de hand zijn dan zal dit naar voren komen met de onderstaandemontage-aanwijzingen.

    1 Controleer de olie-aanvoerleiding: Demonteer de olie-aanvoerleiding en controleer deze. Reinig de

    leiding. Zodra er echter enige vorm van verstopping wordt vast-

    gesteld, dient de olie-aanvoer direct te worden vervangen.

    Controleer eveneens op knikken in de leiding. Zorg ervoor dat er

    nooit vloeibare pakkingen worden gebruikt.

    2 Ververs de olie: Vergeet niet de motorolie en het oliefilter te vernieuwen. Het niet

    tijdig verversen van de olie levert schade op aan de turbo. Oude

    of vervuilde olie belemmert de smering van het binnenwerk en

    veroorzaakt daardoor schade aan de lagers en de turbine-as.

    3 Controleer de olie-afvoerleiding: Demonteer de olie-afvoerleiding en controleer deze. Reinig de

    leiding. Zodra er echter enige vorm van verstopping wordt

    vastgesteld, dient de olie-afvoer direct te worden vervangen.

    Controleer eveneens op knikken in de leiding. Zorg ervoor dat er

    nooit vloeibare pakkingen worden gebruikt.

    4 Controleer de carterontluchting en motorconditie:Als er sprake is van een slechte motorconditie, ontstaat er

    carterdruk in een motor. Dit betekent dat er oliedampen ontstaan die

    worden afgevoerd via de carterontluchting. In veel gevallen is de

    carterontluchting aangesloten op de luchtaanvoerleiding van de

    turbo. De turbo blaast deze dampen weer richting motor, wat een

    onvolledige verbranding zal veroorzaken. Controleer zowel de

    carterdruk als de carterontluchting. Daarnaast veroorzaakt een

    verstopte carterontluchting olie-afvoerproblemen voor de turbo.

    5 Controleer de luchtleidingen: Monteer altijd een nieuw luchtfilter en reinig de luchtaanzuigslang.

    Indien er een intercooler is gemonteerd dienen eventuele olieresten

    te worden verwijderd. De slang van de turbo naar de motor moet

    zorgvuldig worden gecontroleerd. Ook moet het inlaatspruitstuk

    worden gecontroleerd op eventuele resten van de voorafgaande

    turboschade.

    Turbo Handboek9. QUALITY CHECKLIST38 39

  • 6 Controleer de oliedruk: Gebruik een schone opvangbak om de olie uit de olie-aanvoerleiding

    op te vangen. Zorg ervoor dat het oliecircuit is gevuld zonder dat de

    motor aanslaat. Dit is voldoende om eventueel vuil- of roetresten

    mee te laten komen uit de leiding en er zodoende voor te zorgen dat

    de lagers van de turbo geen schade oplopen.

    7 Bevestiging op het spruitstuk: Het uitlaatspruitstuk kan nog metaalresten van de vorige

    turboschade bevatten, welke moeten worden verwijderd. Een

    spruitstuk met scheuren zal de nieuwe turbo kunnen beschadigen.

    Controleer dit daarom zorgvuldig.

    8 Verwijder alle afstoppingen: De turbo heeft afstopkappen gemonteerd gekregen zodat er tijdens

    de verzending geen vreemde voorwerpen in kunnen komen. De

    kappen dienen allemaal te worden verwijderd, met als belangrijkste

    de olie-aanvoerplug.

    9 Controleer de olieaanvoer: Vul de turbo met olie. Monteer vervolgens de olie-aanvoer en zorg

    dat er geen vuil in het lagerhuis van de turbo terecht kan komen.

    Start de motor gedurende n minuut zonder dat deze aanslaat.

    Laat de motor vervolgens vijf tot tien minuten stationair draaien.

    10 Controleer de verbindingen: Voer tijdens het testen langzaam het toerental van de motor op en

    controleer alle verbindingen op eventuele lekkages. Bij een warme

    motor dienen alle boutverbindingen te worden nagetrokken.

    11 Controleer de turbodruk: De turbodruk dient te worden gecontroleerd aan de hand van een

    turbodrukmeter, leverbaar uit het Turbo World assortiment.

    De afstelling van de actuator is al gedaan in de Turbo World

    werkplaats.

    Turbo Handboek9. QUALITY CHECKLIST40 41

  • Turbo World levert gereviseerde turbochargers voor iedertype motor. De werkplaats kent vier gespecialiseerde disciplines: reiniging, oppervlaktebehandeling, controle enbalanceren. Deze vier specialismen zorgen er voor dat degereviseerde turbocharger de kwaliteit van een nieuweturbo evenaart of zelfs overstijgt.

    Immers, tijdens de fabrieksmatige productie worden de delen

    slechts binnen vastgestelde marges en toleranties in serie

    vervaardigd, zonder specifieke aandacht voor ieder onderdeel

    afzonderlijk. Dat gaat niet op voor de revisie van een turbo, waar

    elk onderdeel met grote precisie op haar toleranties wordt

    gecontroleerd. Een gereviseerde turbocharger voldoet dan ook veel

    meer aan de ideale fabrieksmatige maatvoering dan een

    serieproduct.

    Het reinigingsprocesBij binnenkomst wordt de turbo gedemonteerd en geanalyseerd.

    Vervolgens worden de onderdelen grondig gereinigd (foto 10.1).

    Hiervoor worden een speciale wasmachine en een industrile oven

    gebruikt. Dit reinigingsproces komt de kwaliteit van onderdelen zoals

    lagerhuizen en turbine-assen ten goede. De reden hiervoor ligt in het

    feit dat er minder intensief gebruik gemaakt hoeft te worden van het

    volgende proces, namelijk de oppervlaktebehandeling. Dit proces kan

    namelijk een afwijking in de maatvoering teweeg brengen die tot pro-

    blemen zal leiden.

    Het oppervlaktebehandelingsprocesDe gietijzeren onderdelen worden automatisch gestraald met een

    sterke straalkorrel. Voor de aluminium onderdelen maken we

    gebruik van een andere straalmachine waarbij gewerkt wordt met

    een keramische glasparel (foto 10.2). Het lagerhuis krijgt nog een

    nabehandeling in de vorm van een ultrasoon reinigingsbad om er

    zeker van te zijn dat er geen vuil achterblijft. Ter afsluiting worden

    alle onderdelen ingevet om roestvorming te voorkomen, waarna

    ze naar het volgende proces in de geavanceerde werkplaats

    worden geleid.

    Turbo Handboek10. IN DE WERKPLAATS42

    10.2 Straalmachine

    10.1 Reinigingsproces

    43

    Wist u dateen motor die

    in slechte conditie verkeert carterd

    ruk

    heeft en dat daardoor de oliedruk

    in de turbo op kan

    lopen? En dat dit gegarandeerd tot o

    lielekkage in de turbo

    zal leiden?

    Wist u dataanpassingen a

    an een turbo niet bevorderlijk zijn v

    oor

    de levensduur ervan? Het rijden met

    verhoogde turbodruk

    kan leiden tot schade aan de lagerin

    g van de turbo.

  • Het controleprocesDe turbine-as dient gecontroleerd te worden op rechtheid alvorens

    hij gemonteerd kan worden in het binnenwerk van een turbo.

    Hiervoor wordt gebruik gemaakt van een rechtheidmeter. De lager-

    plaatsen van de turbine-as en het lagerhuis van de turbo

    worden met behulp van handmeetgereedschap nagemeten of deze

    inderdaad binnen de toegestane toleranties vallen (foto 10.3).

    Het balanceerprocesHet balanceren is n van de belangrijkste onderdelen van het revi-

    seren van een turbo. De reden hiervoor is eenvoudig, aangezien de

    toerentallen die een moderne turbo behaalt inmiddels boven de

    220.000 toeren per minuut uit komen. Iedere vorm van onbalans bij

    die toerentallen leidt op termijn of per direct tot grote schade bin-

    nenin de turbocharger.

    Voor het balanceren van turbos is het heel belangrijk om de wielen

    goed dynamisch te balanceren. Dat wil zeggen: met twee correctie-

    vlakken. Elk component dient apart gebalanceerd te worden.

    Hiervoor maken wij gebruik van een Schenck balanceermachine

    (foto 10.4). Vervolgens dienen de onderdelen zodanig gemonteerd te

    worden dat de turbo een draaiend geheel is geworden. Omdat de

    toegevoegde onderdelen niet allemaal individueel zijn gebalan-

    ceerd, is er reden genoeg om het draaiende gedeelte van de turbo

    als geheel nogmaals te balanceren met behulp van een binnenwerk

    balanceermachine (foto 10.5). Als laatste controleren we de turbo-

    chargers op eventuele vibraties die tot een overmatig geluid leiden.

    Dit wordt gecontroleerd bij het toerental zoals dit ook op de motor

    behaald wordt. Dit is een ideale eindtest voordat u de gereviseerde

    turbo op de motor monteert. Hiervoor maken wij gebruik van een

    Vibration Sorting Rig (foto 10.6), een door grote turbofabrikanten

    verplicht gestelde machine.

    Als een turbo door de eindcontrole heen komt, is deze op en top in

    orde. Met name de uiterst nauwkeurige balanceerprocessen zorgen

    ervoor dat er geen enkel detail over het hoofd wordt gezien. Na het

    balanceren wordt vervolgens de ruimte op de lagers van het

    binnenwerk gecontroleerd en deze ruimte wordt geverifieerd met

    de gegevens van de turbofabrikant, waarna de turbo verder wordt

    afgebouwd. Als laatste wordt de actuator afgesteld volgens de

    fabriekswaarden.

    Turbo Handboek10. IN DE WERKPLAATS44 45

    10.3 Controleproces

    10.4 Schenck balanceermachine

    10.6 Vibration Sorting Rig

    10.5 Binnenwerk balanceermachine

  • Multiple choice test

    Vraag 1. Hoe werkt een turbo?

    A. Het inspuiten van extra brandstof veroorzaakt een turbine-effect,

    waardoor de motor beter draait.

    B. Het inbrengen van extra lucht en brandstof heeft een hoger

    motorvermogen tot gevolg.

    C. Het inbrengen van gecomprimeerde lucht zorgt voor een betere

    verbranding en meer vermogen.

    D. Het turbinewiel mixt de lucht en brandstof, met als gevolg een

    betere verbranding.

    Vraag 2. In welke periode ontstond de eerste turbo?

    A. Net voor het begin van de 20e eeuw, voor het jaar 1900.

    B. Tussen de beide Wereldoorlogen in, met de opkomst van

    de benzinemotor.

    C. Direct na de Tweede Wereldoorlog.

    D. In de vijftiger jaren door de steeds populairder wordende Formule

    1 autosport.

    Vraag 3. Noem vier voordelen van een turbocompressor.

    A. Meer motorvermogen, effectiever verbrandingsproces, lagere

    emissie, gunstiger gewichts- en vermogensverhouding.

    B. Meer motorvermogen, minder motorslijtage, lagere emissie,

    gunstiger gewichts- en vermogensverhouding.

    C. Meer motorvermogen bij hoge toerentallen, effectiever verbran-

    dingsproces, lagere emissie, gunstiger gewichts- en vermogensver-

    houding.

    D. Meer motorvermogen bij lage toerentallen, effectiever verbran-

    dingsproces, lagere emissie, gunstiger gewichts- en vermogensver-

    houding.

    Vraag 4. Waarmee kan de lucht na de turbo wordengekoeld?

    A. Door de lagere temperatuur van de buitenlucht.

    B. Door smeerolie.

    C. Door een intercooler.

    D. Antwoorden B en C zijn beide goed.

    Vraag 5. Wat is de reden dat de koelvloeistofpomp en oliepomp meestal nog even doorwerken na het afzetten van een motor met turbo?

    A. De nog aanwezige smering beschermt de lagers.

    B. Dat is nodig voor het leegpompen van de leidingen.

    C. Voor warmteafvoer van de turbo en ter voorkoming van materi-

    aalspanningen.

    D. Antwoorden B en C zijn beide goed.

    Vraag 6. Welke maatregel voorkomt beschadigingenaan de lagering van de turbo?

    A. Na een koude start niet meteen gas geven, zodat olie kan worden

    aangevoerd en metaalcontact wordt voorkomen.

    B. Na een lange of heftige rit niet meteen de motor uitzetten, omdat

    anders de oliedruk wegvalt en er slijtage door metaalcontact

    kan ontstaan.

    C. De motor even stationair laten draaien, zodat het turbinehuis kan

    temperen en de motorolie thermisch minder wordt belast om

    verkolen te voorkomen.

    D. Regelmatig bij voorkeur eens per maand onderhoud plegen

    met daarvoor geschikte olie.

    Vraag 7. Wat wordt verstaan onder het turbogat?

    A. De diameter van het binnenwerk van het lagerhuis.

    B. Het verschijnsel dat een turbo pas echt begint te werken bij een

    bepaald toerental.

    C. De ruimte onder de motorkap waar de turbo van fabriekswege

    dient te worden geplaatst.

    D. De grenzen van de modificatiemogelijkheden voor het zelf

    opvoeren van een turbo.

    Vraag 8. Aluminium wordt niet gebruikt voor turbine-assen omdat:

    A. Het niet sterk genoeg is om beschadigingen door vreemde

    voorwerpen te verwerken.

    B. Het niet in de juiste vorm gegoten kan worden.

    C. Het zou smelten bij de gangbare uitlaatgastemperaturen in

    een turbo

    D. Niemand het nog geprobeerd heeft.

    Turbo Handboek11. DOE DE TURBO-TEST46 47

  • Vraag 9. Welke van de volgende beweringen overelektronische actuators is niet correct?

    A. Deze actuator controleert de positie van de variabele vanen.

    B. Deze actuator zorgt voor betere controle op de turbodruk en de

    snelheid van de turbine-as.

    C. Deze actuator communiceert met het motormanagement

    D. Deze actuator wordt gebruikt op zowel dieselmotoren als benzi-

    nemotoren.

    Vraag 10. Het voordeel van een variabele turbo tenopzichte van een gewone turbo is:

    A. Een snellere bediening van de variabele vanen in turbochargers.

    B. Dat de turbo een meer complex geheel is geworden.

    C. Het gebruik van beweegbare vanen om zodoende de inlaat van

    de turbo te kunnen variren.

    D. Het verzorgen van meer turbodruk in alleen het lagere motoren-

    toerental.

    Turbo Handboek11. DOE DE TURBO-TEST48

    1c 2a 3a 4c 5d 6b 7b 8c 9d 10c

    Antwoorden