manual turbo ro

ManualTurbo

4 5

Stimat cititor,

Acest manual este o lucrare dedicata turbocompresoarelor oferita de catre societatea Turbo’s Hoet. Societatea noastra isi dedica activitatea in exclusivitate turbocompresoarelor. Pe site-ul nostru www.turbos-hoet.fr veti putea gasi o larga varietate de date, de la detalii tehnice si analiza penei unui turbocompresor pana la pretul unui turbocompresor, si curand veti putea comanda on-line.

Pentru majoritatea profesionistilor din domeniul auto inlocuirea unui turbocompresor face parte din activitatile cotidiene. Cu toate acestea exista mecanici care manifesta inca o anume retinere atunci cand trebuie sa intervina la acest nivel. Lectura acestui manual ar trebui sa-i ajute sa-si depaseasca aceasta retinere. Lucrarea de fata trece in revista istoricul turbocompresorului, examineaza particularitatile tehnice ale turbocompresoarelor moderne si acorda o atentie deosebita aspectelor practice ce trebuie stapanite atunci cand are loc o interventie asupra unui turbocompresor.

Manualul are drept obiectiv familiarizarea cu interventiile asupra turbocompresoarelor care nu reprezinta o munca de specialist. Impreuna cu datele tehnice oferite de Turbo’s Hoet si kitul de montaj (set de montaj continand garnituri, buloane, piulite si un manual de montaj precis) oferite la fiecare turbocompresor, inlocuirea profesionista a turbocompresorului este garantata.

Acest manual a fost conceput cu multa atentie. Scopul pentru care a fost scris a fost acela de a da incredere mecanicului care vrea sa intervina la nivelul turbocompresorului. Daca totusi persista inca anumite intrebari nu ezitati sa ne contactati la adresa de e-mail [email protected] sau telefonic la unul dintre birourile noastre. Intrebarea dvs. poate contribui la imbunatatirea editiei noastre viitoare. Lectura placuta!

www.turbos-hoet.com

1. InTroducere

1. Introducere

2. Istoriculturbocompresorului

3. Tehnica Motorul cu combustie Supraalimentarea Supraalimentarea prin impuls Supraalimentarea mecanica Turbocompresia Supraalimentarea dubla

4. Turbocompresorul Avantaje si dezavantaje Structura si componente Compresorul Ansamblul rotor Turbina

5. Componentesuplimentare Intercoolerul Montajul in paralel Montajul in serie

6. Evolutiade-alungultimpului Turbocompresorulsi electronica Tehnica turbinei variabile VNTOP

7. Defectiunileturbocompresorului Se inlocuieste sau nu? Identificarea cauzei penei Lubrifiere insuficienta Impactul cu obiecte Impuritati in ulei Contrapresiune prea ridicata a gazelor de esapament Temperatura prea ridicata a gazelor de esapament Formarea de fisuri Uzura materialelor

8. Problemesisolutii Analiza problemei turbocompresorului 9. Listadecontrolcalitate

10. Inatelier Procesul de curatare Procesul de tratare a suprafetelor Procesul de control Procesul de echilibrare

11. Testturbocompresor Test grila

SuMAr

6 7

Fiecare motor dezvolta o anumita putere. In cazul unui motor cu combustie aceasta putere este generata de o combinatie de carburant, oxigen si temperatura de aprindere. Modificand fiecare dintre acesti trei factori puterea motorului se schimba.

Daca, la o temperatura data, se doreste un plus de putere, este nevoie de mai mult carburant si oxigen. Acest lucru necesita o capacitate cilindrica mai mare si genereaza un motor mai mare, mai greu si mai scump. Bineinteles, si viteza de alimentare cu carburant si oxigen poate fi marita, ceea ce duce la cresterea regimului motor. Dezavantajul consta insa in faptul ca piesele motorului se uzeaza mult mai repede.

SupraalimentareaPuterea motorului poate fi crescuta prin compresia aerului necesar combustiei inainte de intrarea acestuia in motor. Acest aer comprimat poate fi adus in mai multe moduri: prin impuls, prin turbocompresie (turbocharging), prin supraalimentare mecanica (supercharging) sau prin supraalimentare dubla (turbocharging).

SupraalimentareaprinimpulsSupraalimentarea prin impuls primeste presiunea necesara de la gazele de esapament, existand si o antrenare mecanica intre motor si supraalimentare. Aceasta forma de supraalimentare este foarte putin uzitata la ora actuala.

SupraalimentareamecanicaIn cazul supraalimentarii mecanice (supercharging) presiunea necesara este furnizata de arborele cotit, legatura mecanica intre motor si supraalimentare.

Exista tipuri de supraalimentare mecanica cu si fara compresie interna.

Unul dintre tipurile de compresor fara compresie interna cel mai uzitat este Roots a carui denumire a fost data de fratii Roots. Acest tip de compresor – a carui evolutie a fost urmarita de Mercedes – functioneaza asemeni unei pompe: atunci cand genereaza o cantitate de aer mai mare decat poate aspira motorul se creeaza o presiune in sistemul de admisie. Compresorul in spirala – numit si “G-Lader” este un exemplu de compresor ce utilizeaza compresia interna. In trecut Volkswagen a utilizat acest tip de compresor. Intre timp productia sa a fost oprita din cauza costurilor ridicate.

TurbocompresiaTurbocompresoarele functioneaza pe principiul presiunii constante. Turbocompresorul nu este de fapt nimic altceva decat un compresor antrenat de gazele de esapament. Turbina este actionata de energia prezenta in gazele de esapament. Cu cat exista mai multa energie in gazele de esapament cu atat regimul turbinei este mai ridicat.

SupraalimentareadublaUna dintre evolutiile cele mai recente in domeniul turbocompresorului este sistemul de supraalimentare dubla. Procesul incepe printr-un turbocompresor de mici dimensiuni urmat de unul de mari dimensiuni care preia alimentarea cu aer catre motor. Rezultatul este un motor diesel ce genereaza cu 20% mai multa putere, un cuplu mai mare la regim scazut si o plaja de regim mai larga.

3. TehnIcA2. ISTorIcul TurbocoMpreSoruluI

Turbocompresorul exista de aproape la fel de mult timp ca si motorul cu combustie. Din perioada anilor 1885 respectiv 1896 Gottlieb Daimler si Rudolf Diesel studiau noi posibilitati de crestere a puterii si reducere a consumului de carburant prin introducerea aerului comprimat.

In 1905 elvetianul Alfred J. Buchli a dezvoltat si definit principiul turbocompresorului sau turbo. Acesta a obtinut un plus de putere de 40% si astfel turbocompresorul a fost oficial lansat in industria auto.

In 1938 fabricantul elvetian Machine Works Saurer a construit primul motor turbo pentru vehiculele de mare tonaj. In 1961 fabricantul suedez de vehicule de mare tonaj Scania a lansat primul motor turbo standard integrat. La acea vreme a fost o etapa destul de revolutionara pentru ca la celelalte marci turbocompresoarele nu se dovedisera a fi cu adevarat fiabile. Un an mai tarziu a fost randul turbocompresoarelor pentru vehicule speciale. Lipsa lor de fiabilitate a determinat insa retragerea rapida de pe piata.

In anii ’70 turbocompresorul isi face intrarea in sportul automobilistic. Motorul turbo era foarte cautat in special in Formula 1, ceea ce a contribuit la familiarizarea publicului larg cu termenul de “turbo”. Constructorii au raspuns noului curent echipandu-si modelele in varianta premium. Era insa putin cam devreme pentru automultumire deoarece primele turbocompresoare comerciale nu erau chiar economice din punct de vedere al consumului de carburant. In plus, numerosi conducatori auto erau de parere ca acceleratia intarziata a turbocompresorului era semnificativa.

Ziua cea mare pentru motorul turbo destinat vehiculelor de mare tonaj a venit in anul 1973 chiar dupa criza petrolului. Incepand din acest moment turbocompresorul a cunoscut un succes tot mai mare care persista inca si astazi. La sfarsitul anilor ’80 atentia sporita acordata problemelor de mediu a determinat exigente tot mai mari in materie de emisii. Acest fapt a avut ca rezultat echiparea cu turbocompresoare a unui numar mare de vehicule de mare tonaj. La ora actuala aproape toate motoarele de mare tonaj sunt echipate cu un turbocompresor.

Adevarata patrundere a motoarelor turbo pe piata vehiculelor specifice a avut loc in 1978, anul lansarii modelului Mercedes Benz 300TD (foto 2.1). In 1981 a urmat modelul VW Golf turbo diesel. Aceasta a fost o etapa importanta pentru ca pentru prima oara un motor diesel (echipat cu un turbocompresor) era in masura sa furnizeze aproape tot atata putere cat un motor pe benzina fara turbocompresor, reducand in acelasi timp foarte mult emisiile de substante nocive.

2.1 Mercedes 3.0 l turbo diesel

8

Manual Turbo

9

4. TurbocoMpreSorul

Autovehiculele ar trebui de fapt sa fie echipate cu doua motoare. Unul pentru a putea accelera rapid si altul pentru a putea mentine o viteza constanta. Montarea unui turbcompresor ofera o solutie la aceasta problema.

Functionarea unui turbocompresor are la baza adaugarea de aer suplimentar sub presiune in motor pentru ca acesta din urma sa genereze mai multa putere si sa poata astfel da performante mai bune. La prima vedere tehnica poate parea complicata dar ea se bazeaza pe principii simple.

In cilindri combustia se produce plecand de la carburant si oxigen. Gazele de esapament care ies din cilindru antreneaza roata turbinei in turbocompresor. Aceasta se leaga printr-un ax rigid de o roata compresor pe care o antreneaza. Invartindu-se roata compresor aspira la randul sau aer si il comprima. Din momentul in care supapa de admisie se deschide aerul comprimat patrunde in cilindru (foto 4.1).

Exista mai mult sau mai putin un echilibru de putere intre turbina si compresorul turbo. Cu cat gazele de esapament genereaza mai multa energie cu atat regimul turbinei si prin urmare al compresorului este mai ridicat. Astfel cantitatea de aer pompata in motor este mai mare si acesta poate genera mai multa energie.

Turbocompresorul si motorul nu sunt relationate mecanic ci doar prin circularea aerului de admisie si a gazelor de esapament. Regimul turbocompresorului nu depinde de regimul motorului ci de puterea motorului. Atunci cand o cantitate mai semnificativa de carburant ajunge in motor gazele de esapament circula mai rapid. Turbocompresorul se va roti prin urmare mai repede, presiunea va creste si o cantitate mai mare de aer va fi pompata in cilindri, astfel incat va fi posibila adaugarea din nou a unei cantitati suplimentare de carburant. Rezultatul va fi intotdeauna o mai buna combustie a unei cantitati mai mari de carburant si, la o capacitate cilindrica egala, o mai mare putere a motorului.

AvantajesidezavantajeTurbocompresorul ofera multe avantaje. Dar de ce fabricantii de motoare auto nu monteaza turbocompresorul de serie? Am trecut in revista pentru dvs. avantajele si dezavantajele turbocompresorului. Raportat la un motor atmosferic, turbocompresorul confera avantaje tehnice si economice.

1. Raportul greutate/putere in cazul unui motor turbo este mai avantajos; cu un turbocompresor este posibila obtinerea unei puteri relativ semnificativa cu un motor relativ mic.

2. Un motor turbo prezinta un consum de carburant mai avantajos mai ales pe distante lungi.

3. Combustia carburantului este mai buna in cazul unui motor turbo, ceea ce duce la diminuarea emisiilor de substante nocive.

4. Un motor turbo face mai putin zgomot decat unul atmosferic; turbocompresorul actioneaza si ca sistem amortizor suplimentar.

5. Peformantele motorului turbo sunt mai bune la altitudine ridicata. Turbocompresorul genereaza mai multa energie deoarece contrapresiunea aerului rarefiat la altitudine ridicata este mai slaba, astfel incat motorul genereaza aproape aceeasi putere ca la altitudini mai mici.

4.1 Diagrama turbocompresorului

10

Manual Turbo

Aceste masuri permit reducerea progresiva a riscului de uzura a materialelor ca urmare a solicitarii de lunga durata a rotii compresor.

Tot mai frecvent turbocompresoarele sunt echipate cu o supapa numita “de recirculare” amplasata la iesirea din compresor. Supapa se deschide automat atunci cand presiunea din admisia de aer scade. Urmare a acestui fapt la iesirea din compresor aerul este dirijat catre intrarea in compresor. In cazul incetinirii sau franarii supapa contribuie la mentinerea vitezei turbocompresorului pentru ca acesta sa fie imediat disponibil la o noua accelerare (foto 4.5).

4.4 Roata compresor boreless superback

4.5 Structura unei supape de recirculare

Utilizarea motorului turbo prezinta si dezavantaje care sunt deja sau vor putea fi solutionate prin progresele tehnice. 1. “Acceleratia intarziata”. Practic turbocompresorul nu incepe sa

functioneze decat la un anumit regim. Turbocompresorul este antrenat de gazele de esapament care nu sunt eliberate in cantitate semnificativa decat la un regim ridicat.

2. Caldura. Turbocompresorul este antrenat de gazele de esapament care ating cu usurinta temperaturi de 800 grade Celsius si peste. Din cauza acestor temperaturi ridicate aerul de admisie se incalzeste. Ori, aerul cald este mai putin bogat in oxigen, acesta din urma fiind necesar pentru o buna combustie.

3. Sarcina suplimentara. O putere mai mare constituie o sarcina mai mare pentru motor astfel incat acesta va avea per ansamblu o durata de viata mai scurta. Acest dezavantaj poate fi compensat ruland intotdeauna la cald si lasand motorul sa se raceasca dupa oprire.

StructurasicomponenteTurbocompresorul este format din trei componente principale: compresorul, ansamblul rotor si turbina.

CompresorulCarcasa din aluminiu si roata compresor formeaza compresorul. Forma lor este determinata de specificatiile motorului. Forma carcasei antreneaza compresia aerului care este apoi dirijat sub presiune catre camera de combustie.Carcasa compresor contine roata compresor care este montata rigid pe arborele turbinei. Aceasta inseamna ca roata compresor se invarte la fel de repede ca roata turbinei. Paletele rotii compresor au o forma ce faciliteaza aspirarea aerului prin roata. Aerul aspirat este dirijat catre exteriorul rotii compresor si presat de peretele carcasei. Aerul este astfel comprimat si ulterior trimis in motor prin racordul de admisie.

Avand in vedere vitezele de rotatie enorme atinse de turbocom-presoarele actuale, nivele ridicate de exigenta se impun la nivelul pieselor turnate ale rotii compresor. Astfel, rotile compresor plate (foto 4.2) au fost inlocuite cu roti compresor a caror parte posterioara este ranforsata (foto 4.3). Ultima evolutie consta in rotile compresor asa numite “boreless” (foto 4.4). Roata compresor nu mai este perforata in intregime pentru a putea suporta mai bine vitezele de rotatie ridicate.

4. TurbocoMpreSorul

4.2 Roata compresor flatback

4.3 Roata compresor superback

11

12

Manual Turbo

13

AnsamblulrotorAnsamblul rotor formeaza partea centrala a turbocompresorului si este montat intre carcasa compresor si carcasa turbina. Carcasa contine toate componentele ansamblului rotor.

Arborele rigid al turbinei, marginit de ambele parti de roti cu pale, se afla in carcasa. Acesta se roteste intr-un sistem de lagare flotante cu unul sau doua lagare radiale. Pozitia palelor rotii compresor este inversata in raport cu palele rotii turbinei. Aceasta pozitie determina o aspirare a aerului prin filtrul de aer.

Ungerea arborelui si a lagarelor se face prin circuitul de ulei al motorului. Uleiul patrunde intre carcasa si lagare dar si intre lagare si arborele turbina. Acesta are nu numai un efect de ungere ci si un efect de racire a arborelui, lagarelor si carcasei.

Pentru a mentine inchis circuitul uleiului dispozitive de etanseitate sunt amplasate in zona turbinei si a compresorului. De ambele parti se afla segmente ce nu pot fi totusi considerate drept veritabile inele de etanseitate. Aceasta se explica astfel: in cazul unei presiuni prea scazute a gazelor de esapament pe fondul unor defectiuni produse in zona turbinei, o scurgere de ulei s-ar produce in zona turbinei turbocompresorului.

Aceeasi problema poate interveni in zona compresorului. In cazul unei contrapresiuni insuficiente a motorului, turbocompresorul va pierde ulei in zona compresorului. Astfel, daca turbocompresorul se roteste fara ca teava de iesire din compresor sa fie racordata se va produce o scurgere de ulei. Acest fenomen ilustreaza si faptul ca segmentele nu functioneaza ca inele de etanseitate.

Prevenirea scurgerilor de ulei in zona compresorului este asigurata prin portsegment, placa spate si segment. Portsegmentul este special conceput pentru a impiedica producerea unei scurgeri de ulei la relanti. Placa spate este placa de etanseitate pentru carcasa.

4. TurbocoMpreSorul

Stiati ca...

…Un turbocompresor bine intretinut si lubrifiat are o durata de viata de aprox. 120.000 km? Si ca in acest sens conduita dvs. influenteaza foarte mult?

14

Manual Turbo

15

TurbinaHet 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.

Carcasa si arborele turbina formeaza turbina. Carcasa turbina este din fonta si rezista la temperaturile ridicate ce pot ajunge pana la 8000C.

Roata turbinei este actionata de gazele de esapament. Acestea sunt dirijate de colectorul de esapament al motorului catre carcasa turbinei. Orificiul de intrare a gazelor de esapament devenind din ce in ce mai mic se va produce o accelerare a fluxului gazelor de esapament. Forma speciala in spirala a carcasei turbinei permite dirijarea gazelor in jurul rotii turbinei care astfel se invarte. Viteza de rotatie a turbinei este determinata de forma sa dar si de viteza de tranzitie a gazelor in carcasa turbinei, care la randul sau este determinata de capacitatea cilindrica, regim si puterea motorului.

Arborele turbina este sudat de roata turbinei si formeaza o legatura rigida cu compresorul. Arborele turbina este scobit la nivelul sudurii pentru a frana transferul de caldura de la roata turbinei catre interiorul turbocompresorului. Este principiul puntii termice. Langa turbina arborele prezinta un canal ce contine segmentul. Suprafata de contact a lagarelor radiale pe arbore este special rigidizata si

lustruita. Cealalta extremitate a arborelui, mai fina, traverseaza roata compresor si este prevazuta cu un filet pe care se gaseste o contrapiulita menita sa opreasca roata compresor.

In majoritatea cazurilor presiunea este reglata printr-o supapa de presiune care dirijeaza o parte din gazele de esapament in jurul turbinei in cazul in care presiunea devine prea ridicata. Aceasta supapa – numita si “westgate” – este in general dirijata de o supapa de reglare a presiunii. Aceasta supapa este o membrana montata si bransata pe carcasa compresor. Pe masura ce turbocompresorul genereaza mai multa presiune membrana antreneaza o parghie care deschide supapa. Aceasta impiedica cresterea excesiva a nivelului presiunii (foto 4.6 si 4.7).

4.6 Supapa de presiune inchisa 4.7 Supapa de presiune deschisa

Stiati ca...

…Un turbocompresor poate avea pana din cauza unei bule de aer formata in canalizarea de ulei? Pentru un interval scurt de timp turbocompresorul nu este lubrifiat, ccea ce poate fi suficient pentru blocarea lagarelor.

4. TurbocoMpreSorul

16

Gratie pieselor turnate la perfectie, noilor tehnici de compresie si unei rezistente superioare a materialelor utilizate, viitorul a inceput cu adevarat. Noi tehnici isi fac intrarea si ne aflam in pragul unor evolutii spectaculoase.

Turbocompresorul este special adaptat utilizarii in motorul diesel de mare tonaj. Turbocompresorul, prin cresterea puterii motorului, permite acestuia din urma sa ramana relativ mic iar sarcinii utile sa creasca. Din acest motiv la inceputul noului secol aproape toate motoarele diesel utilizate in transportul de marfa sunt echipate cu un turbocompresor. Motoarele diesel moderne dispun de o plaja larga de regim ceea ce implica faptul ca la un regim scazut este necesara o presiune ridicata a turbocompresorului.

Comparativ cu motorul diesel, motorul pe benzina dezvolta o cantitate mare de putere la regim ridicat, ceea ce implica temperaturi ale gazelor de esapament considerabil mai ridicate. Este motivul pentru care turbocompresoarele pentru motoarele pe benzina sunt fabricate din alt tip de materiale. In scopul largirii plajei de utilizare a turbocom-presoarelor s-a recurs la o supapa westgate echipata cu un dispozitiv de comanda. In conceperea supapei westgate se ia in calcul caldura cea mai ridicata pentru ca aceasta sa poata sa fie evacuata mai eficient.

In rest, turbocompresoarele pentru motoare diesel par aproape identice cu cele pentru motoare pe benzina. Pentru evitarea erorilor fabricantul Garret a dat un semn distinctiv diferitelor tipuri de turbocompresoare prin forma muchiei rotii turbinei care difera.

6. evoluTIA de-A lungul TIMpuluI5. coMponenTe SuplIMenTAre

Tehnica turbocompresorului se dezvolta pe mai multe fronturi. Acest lucru este valabil nu numai pentru turbocompresorul in sine ci si pentru elementele suplimentare. Pe de alta parte, fabricantii cerceteaza in acest moment limitele tehnicii in vederea montarii mai multor turbocompresoare intr-un vehicul, in paralel sau in serie.

IntercoolerulTurbocompresorul functioneaza cu aer comprimat. Prin comprimarea aerului acesta se incalzeste si continutul de oxigen scade. Acest lucru nu este favorabil unei combustii optime, pentru aceasta fiind nevoie de cat mai mult oxigen posibil in aerul comprimat. Prin urmare aerul comprimat trebuie racit, acesta fiind motivul pentru care un tip de radiator cu aer – numit intercooler – se monteaza frecvent intre turbocompresor si motor. Intr-adevar, acest intercooler raceste aerul.

MontajulinparalelEste posibila incorporarea mai multor turbocompresoare. In special la motoarele in V se poate opta pentru mai multe turbocompresoare mai mici. Turbocompresoarele mai mici intra in actiune mai repede si reactioneaza mai prompt la pedala de acceleratie. Un alt avantaj este acela ca doua turbocompresoare mai mici dau rezultate mai repede decat un turbocompresor mare. Exista insa si cateva (mici) dezavantaje: doua turbocompresoare costa in general mai mult decat un singur turbocompresor mare iar sincronizarea lor poate necesita o precizie riguroasa. Modelul Nissan 300 ZX este un exemplu de vehicul special ce utilizeaza doua turbocompresoare mai mici.

MontajulinserieIn afara montajului turbocompresoarelor in paralel este posibil si montajul acestora in serie. Turbocompresoarele sunt amplasate intr-o singura linie ceea ce genereaza un efect amplificator. Dupa ce trec de cele doua turbocompresoare gazele de esapament ajung in esapament.

Principiul turbocompresoarelor montate in serie a fost testat in 2004 de BMW cu ocazia epuizantului raliu Dakar. Tehnica VTT (Variable Twin Turbo) functioneaza pe principiul supraalimentarii duble. Dupa ce un turbocompresor mic porneste un altul mare reia la momentul potrivit alimentarea cu aer catre motor. Cu motorul diesel 3 l VTT, BMW a reusit sa obtina un plus de putere de 20%, un cuplu mai mare la regim scazut si o plaja de regim mai larga (foto 5.1).

5.1 Motorul Diesel BWM Variable Twin Turbo

Wist u dat…

…de gemiddelde temperatuur van de uitlaatgassen bij de inlaat van een dieselturbo 800 graden Celsius bedraagt? En dat dit bij een benzine-turbo zelfs 1.000 graden Celsiuskan zijn?

17

18 Manual Turbo

Datorita utilizarii acestei geometrii variabile dimensiunea canalului de trecere din carcasa turbinei poate fi adaptata la viteza si forta de tractiune maxime cerute de motor. Pentru a rezolva ulterior problema functionarii mai putin optime a motorului la regim scazut trebuie obtinut un canal de trecere a gazelor de esapament mai ingust. In acest scop carcasa turbina este inconjurata de mai multe supape mobile. Daca trecerea dintre supape este redusa va creste presiunea gazelor de esapament. Pe de alta parte este important ca prin reglarea supapelor unghiul sub care gazele de esapament intalnesc roata turbinei sa poata fi modificat.

Cand supapele se afla intr-o pozitie practic inchisa gazele de esapament sunt dirijate pe extremitatea supapelor turbinei (foto 6.3). Apoi turbocompresorul va accelera rapid generand o presiune sporita, ca in cazul unui turbocompresor cu canal ingust de trecere a gazelor de esapament. Atunci cand ulterior turbocompresorul ajunge la presiune supapele sunt deschise, ceea ce va frana accelerarea turbocompresorului (foto 6.4). Daca supapele se afla in pozitie maxim deschisa este ca si cum nici o coroana directoare cu geometrie variabila nu este montata si regimul maxim al turbocompresorului este din nou determinat de trecerea reala a gazelor de esapament in carcasa turbinei turbocompresorului.

In 1989 tehnologia geometriei variabile a fost utilizata comercial pentru prima oara de catre Garret ceea ce a declansat o revolutie pe piata motoarelor diesel turbo pentru vehicule speciale.

In continuarea primelor turbocompresoare VNT (Variable Nozzle Turbine) a fost lansat un al doilea model. Conceptul urmator se distinge printr-un numar mai mare de supape si are la acest moment, datorita puterii mari de tractiune la regimuri scazute, valoare de standard pentru vehiculele speciale echipate cu motoare diesel.

6.3 Supape in pozitie inchisa: antrenare completa a turbinei

6.4 Supape in pozitie deschisa: antrenare limitata a turbinei

Industria auto trebuie sa raspunda la ora actuala unor exigente foarte mari legate de economie, nivel ecologic, siguranta, putere si confort. Pe masura ce normele de emisii devin tot mai severe iar cererea de motoare mai mici si mai puternice creste, un rol esential pare sa revina turbocompresorului, in special in utilizarea turbocompresoarelor pe motoarele diesel.

O data cu optimizarea mecanicii si electronicii randamentul motoarelor diesel devine tot mai important. Un avantaj suplimentar este faptul ca trebuie intrunite exigente tot mai mari in materie de emisii. Exigentele viitoare vor putea fi satisfacute cu motoare care au aceeasi capacitate cilindrica ca modelele actuale. Utilizarea unui turbocompresor poate reprezenta prin urmare o solutie.

TurbocompresorulsielectronicaLa ora actuala se impun exigente tot mai mari in materie de consum de carburant, valori de emisie si nivel fonic. Pentru a putea raspunde acestor exigente este necesara cautarea unei solutii pe parte electronica. Calculatoare de mici dimensiuni calculeaza la fiecare regim presiunea optima a turbocompresorului. De asemenea, utilizarea in serie a unui dispozitiv de comanda electronic – care permite o reactie mai rapida a turbocompresorului – este o evolutie ce trebuie mentionata (foto 6.1)

TehnicaturbineivariabileUna din limitarile turbocompresorului este trecerea gazelor de esapament in carcasa turbinei. Atunci cand se utilizeaza o carcasa turbina prevazuta cu un canal de trecere ingust, turbocompresorul va da performante bune la regim scazut. Regimele scazute genereaza un flux de gaze de esapament cu presiune scazuta. Datorita ingustimii canalului de trecere acest flux de aer este comprimat ceea ce da nastere unei presiuni mai ridicate.

Dezavantajul turbocompresorului prevazut cu un canal de trecere ingust este faptul ca acesta va atinge repede maximul de putere. In cazul unei carcase turbina prevazuta cu un canal de trecere larg a gazelor de esapament problema se inverseaza. Turbocompresorul functioneaza perfect in plaja de utilizare ridicata a motorului, dar la regim scazut presiune turbocompresorului va fi prea slaba. Pentru rezolvarea acestei dileme dimensiunea canalului de trecere poate varia. In acest fel se realizeaza o utilizare optima a unui canal de trecere larg si unul ingust. Vom vorbi in acest caz despre turbocompresoare cu geometrie variabila (foto 6.2)

6.1 Comanda electronica

6. evoluTIA de-A lungul TIMpuluI

6.2 Turbocompresor variabil

19

20

Manual TurboVNTOPGarret a dezvoltat de asemenea si conceptul VNTOP, prescurtarea pentru “Variable Nozzle Turbine one piece”. Este o versiunea mai simpla din punct de vedere tehnic a turbocompresorului cu geometrie variabila. Acest model prezinta supape ce nu mai sunt reglabile individual iar un inel deplasabil determina afluxul catre palete (foto 6.6 si 6.7). Este vorba despre un model mai compact, mai manevrabil si mai simplu care ofera mai putine posibilitati de reglaj precis. VNTOP se utilizeaza mult la motoarele diesel pentru vehicule speciale de clasa inferioara si medie.

6.6 Supape in pozitie deschisa: antrenare completa

6.7 Supape in pozitie inchisa: antrenare limitata

6. evoluTIA de-A lungul TIMpuluI

Stiati ca...

…Noile generatii de turbocompresoare ajung pana la 220.000 turatii pe minut? Aceasta in comparatie cu rotoarele unui avion care ating numai 7000 rotatii pe minut?

21

22

Manual Turbo

7.1 Colorarea arborelui turbinei 7.3 Frecarea rotii turbinei

7.2 Lagar defect vs. lagar nou 7.4 Arbore turbina spart

7. defecTIunIle TurbocoMpreSoruluI

Desi turbocompresorul poate fi bine conceput, tratat si intretinut, sunt posibile, evident, si defectiuni ale acestuia. Si pentru ca fiecare avarie este specifica, exista o solutie pentru fiecare problema. Dupa ce toate optiunile posibile au fost luate in calcul intr-un atelier si se constata ca turbocompresorul este intr-adevar defect aceasta va trebui inlocuit.

Pentru majoritatea atelierelor turbocompresorul reprezinta o componenta complexa. Faptul nu este surprinzator in sine, avand in vedere ca de-a lungul anilor turbocompresorul a devenit din ce in ce mai compact. Pe de alta parte, regimele de turatie au crescut pana la peste 200.000 turatii pe minut iar turbocompresorul face din ce in ce mai mult parte din functionarea motorului. Desi complexitatea este mai putin semnificativa decat pare, turbocompresorul este si ramane o componenta delicata.

Din fericire defectiunile cauzate de turbocompresor in sine nu mai sunt astazi la fel de frecvente ca la inceput. Defectiunile ce pot aparea sunt frecvent localizate la periferia turbocompresorului. Cauza nu este direct cunoscuta dar consecinta – un turbocompresor defect – este evidenta.

Seinlocuiestesaunu?Inlocuirea pur si simplu a unui turbocompresor defect cu un altul nou sau servisat nu reprezinta decat o solutie pe termen scurt. Este indicat sa se verifice mai intai daca turbocompresorul este intr-adevar cauza disfunctionalitatii si daca este singura cauza. Turbocompresorul trebuie montat doar dupa verificarea tuturor optiunilor posibile.

IdentificareacauzeipeneiPe un motor in buna stare de functionare si bine intretinut turbocompresorul va functiona corect pentru o perioada indelungata de timp. Se intampla prea frecvent ca o eroare de diagnostic sa duca la inlocuirea inutila a unui turbocompresor. Cu toate acestea, daca s-a decis inlocuirea turbocompresorului, trebuie identificata cauza producerii penei pentru a putea evita situatii ulterioare similare. Gasiti mai jos o descriere a penelor ce pot surveni precum si cauzele acestora.

LubrifiereinsuficientaIn caz de lubrifiere insuficienta are loc un transfer direct al caldurii rotii turbinei, astfel incat resturile de ulei lubrifiant ard sau se carbonizeaza si o colorare a arborelui devine vizibila (foto 7.1).

Rulmentii se vor bloca si deteriora (foto 7.2). Alte daune se pot produce ulterior, printre care frecarea rotilor (foto 7.3), slabirea dispozitivelor de etanseitate a sistemului de ulei si ruperea arborelui turbinei.

Stiati ca...

...Aerul aspirat intr-un turbocompresor atinge aproape viteza sunetului?

23

24

Manual Turbo

25


O data cu cresterea temperaturii care se difuzeaza rulmentii se incalzesc puternic. Acestia se vor dilata ceea ce va determina un contact fizic intre inel si arbore precum si depunerea vizibila de cupru (foto 7.5).

Miscarea arborelui a cauzat o uzura puternica la exteriorul inelului de etanseitate. Suprafata portanta a gulerului lagarului este uzata (foto 7.6).

Materialul lagarului axial exterior s-a topit din cauza caldurii mari de frecare dintre portsegment si lagarul axial (foto 7.7).

7.5 Depunere de rugina pe arborele turbinei 7.7 Lagar axial defect vs. lagar axial nou

7.6 Portsegment defect vs. portsegment nou

Stiati ca...

…Un turbocompresor poate accelera de la 20.000 la 150.000 rotatii pe minut in mai putin de o secunda?

26 27

Manual Turbo

ImpactulcuobiecteUrmare a impactului cu un corp strain pot surveni defectiuni majore ale arborelui turbinei turbocompresorului (foto 7.12). Partea cu geometrie variabila este la fel de sensibila la impactele ce pot defecta coroana directoare (foto 7.13). Pozele alaturate arata consecintele ce pot surveni urmare a impactului cu particule flotante provenind din motor.

7.12 Impactul unui obiect strain asupra arborelui turbinei

7.13 Impactul unui obiect strain asupra coroanei directoare

Palele rotii compresor au atins peretele carcasei compresor. Extremitatile palelor sunt deformate si partial rabotate.

Fenomenul poate fi insotit de forte ridicate ce pot duce chiar la spargerea lagarelor (foto 7.11).

7.8 Frecarea rotii compresor 7.10 Frecare in carcasa compresor

7.9 Carcasa compresor defecta vs. carcasa noua 7.11 Lagar radial nou vs. lagar radial spart


29

Manual Turbo

In cazul compresorului vedem o imagine comparabila. Palele rotii compresor sunt deteriorate sau chiar au disparut complet (foto 7.14). In cazul intrarii unui obiect moale defectiunile sunt mai putin importante dar palele se pot totusi indoi inspre inapoi.

Urmare a unei scapari intre filtrul de aer si turbocompresor, particule de impuritati de mici dimensiuni pot patrunde si eroda palele rotii compresor prin efectul de frecare (foto 7.15). Ansamblul rotor se poate dezechilibra devenind instabil. Date fiind regimele enorme defectiunile sunt in acest caz inevitabile.

7.15 Impactul particulelor de impuritati de mici dimensiuni

7.14 Impactul unui obiect strain asupra rotii compresor

Stiati ca...

…Este indicat sa lasati cateva momente motorul sa mearga la relanti atunci cand a functionat la regim ridicat pe parcursul unui traseu? Aceasta permite lubrifierea si racirea turbocompresorului.


28

30

Manual Turbo

31

7.18 Lagar axial uzat

ImpuritatiinuleiUleiul din turbocompresor exercita o dubla actiune: de lubrifiere si de racire. Pozele alaturate arata consecintele actiunii unui ulei lubrifiant poluat.

Uleiul de motor filtrat poate contine inca particule de impuritati de mici dimensiuni. In conditiile in care suprafata de rulare a arborelui este in mod normal neteda reziduurile din ulei au trasat pe aceasta caneluri profunde. Impuritatile din ulei exercita un efect de frecare (foto 7.16). Acest lucru este vizibil pe suprafata portanta a acestui lagar radial care este complet uzata in mai multe locuri, mergand chiar pana la colmatarea canalelor de ulei (foto 7.18).

Din cauza efectului de frecare a uleiului lubrifiant poluat cele doua fete ale gulerului lagarului sunt uzate (foto 7.17). 7.16 Lagar radial canelat

7.17 Guler de lagar defect vs. guler de lagar nou


Stiati ca...

…O turbocompresor dezechilibrat produce un zgomot deranjant si are o durata de viata redusa? Acest fapt se datoreaza vibratiilor ce apar la un regim ridicat de functionare.

32 33

Manual Turbo

ContrapresiuneprearidicataagazelordeesapamentIn majoritatea cazurilor un esapament infundat este cauza unei contrapresiuni prea ridicate a gazelor de esapament. O contra-presiune prea ridicata poate fi cauzata si de probleme ale catalizato-rului sau de supapa EGR in cazul motoarele moderne.

Pozele alaturate arata clar consecintele ce pot surveni.

O uzura a segmentului si a canalului acestuia pe arborele turbina are drept consecinta o scurgere de ulei de partea turbinei (foto 7.22)Uleiul turbinei este carbonizat astfel incat particule de carbon pot ajunge in carcasa lagarului.

7.22 Uzura canalului segmentului arborelui turbinei

Stiati ca...

…O masina emite uneori fum albastru la oprire? Acesta este un semnal important ce indica faptul ca exista o problema la turbocompresor.

Prin poluare se intelege si carbonizarea uleiului lubrifiant (foto 7.19). Uleiul carbonizat se poate fixa in interiorul carcasei turbinei putand bloca astfel dispozitivele de etanseitate ale sistemului de ulei, cu riscul de scurgere a uleiului. Carbonizarea uleiului poate produce si defectiuni ale lagarelor si dispozitivelor de etanseitate.

Daca uleiul lubrifiant este foarte poluat acesta poate cauza formarea de caneluri profunde pe suprafata de contact a inelului pe arborele turbinei (foto 7.20). In cazul lagarelor din aluminiu impuritatile se fixeaza frecvent pe suprafata lagarului cauzand defectiuni importante suprafetelor de rulare a arborelui turbinei si carcasei rulmentului (foto 7.21).


7.19 Ulei lubrifiant carbonizat in carcasa lagar 7.20 Puncte de incastrare uzate pe arborele turbinei

7.21 Arbore turbina defect vs. arbore turbina nou

34 35Manual Turbo

UzuramaterialelorUzura materialelor se produce din cauza unei solicitari prea indelungate sau majore a materialelor uzitate. Pozele alaturate ilustreaza posibilele consecinte.

Poate fi vorba despre uzura materialelor rotii compresor atunci cand o pala a rotii compresor este sparta, caz in care nu sunt vizile sau sunt vizibile putine urme de frecare si/sau de impact cu un obiect strain (foto 7.24).

Uzura materialelor poate fi si cauza unei viteze de rotatie prea mari si/sau a unei depasiri majore a vitezei maxime de rotatie, ceea ce poate determina explozia unei roti a compresorului in punctul cel mai sensibil (foto 7.25).

7.24 Roata compresor defecta

7.25 Roata compresor sparta

Stiati ca...

…Doar turbocompresoarele echilibrate deficitar, uzate sau defecte produc mult zgomot? Si ca un turbocompresor bine intretinuta si care functioneaza corect se face cu greu auzit?

TemperaturaprearidicataagazelordeesapamentCauzele cele mai frecvente ale unei temperaturi prea ridicate a gazelor de esapament in cazul motoarelor diesel sunt un intercooler defect sau infundat, o pompa de carburant reglata deficitar sau un filtru de aer infundat. Pozele alaturate arata consecintele unei temperaturi prea ridicate a gazelor de esapament.

FormareadefisuriDin cauza temperaturilor ridicate se pot produce fisuri in carcasa turbinei ceea ce determina o scurgere a gazelor de esapament. Aceasta inseamna mai putina antrenare a turbinei in turbocompresor si in final o presiune inferioara a turbocompresorului (foto 7.23).

Dupa un anumit interval de timp aproape toate carcasele de turbina prezinta, indiferent de marca sau utilizare, fisuri datorate dilatarii sau ingustarii fontei, cauzate de socul termic din carcasa turbinei.

7.23 Fisuri in carcasa turbinei


36 Manual Turbo

3.Problema: gazedeesapamentdeculoareneagra. Cauzaposibila: turbocompresor defect. Solutie: repararea/inlocuirea turbocompresorului este necesara;

apelati Turbo’s Hoet pentru mai multe informatii.

Cauzaposibila: scapare de aer intre turbocompresor si colectorul de admisiune. Solutie: inlocuirea turbocompresorului nu este necesara; verificati

racordarea si inlocuiti elementele componente.

Cauzaposibila: scurgere de gaz de esapament in turbocompresor. Solutie: luati in calcul inlocuirea turbocompresorului; apelati Turbo’s

Hoet pentru mai multe informatii.

Cauzaposibila: probleme cu sistemul de carburant. Solutie: inlocuirea turbocompresorului nu este necesara; efectuati un

nou reglaj si Verificati sistemul de carburant.

Cauzaposibila: probleme interne la motor. Solutie: luati in calcul inlocuirea turbocompresorului; apelati Turbo’s


Cauzaposibila: reglare deficitara a timpului de aprindere. Solutie: inlocuirea turbocompresorului nu este necesara; reglati din

nou sistemul de aprindere si inlocuiti elementele componente defectuoase.

Cauzaposibila: obstructie intre turbocompresor si colectorul de admisiune. Solutie: inlocuirea turbocompresorului nu este necesara; eliminati

obstructiunile si inlocuiti piesele defecte.

4.Problema: consumexcesivdeuleidemotor. Cauzaposibila: turbocompresor defect. Solutie: repararea/inlocuirea turbocompresorului este necesara;






Cauzaposibila: infundare sistem de evacuare ulei sau ventilatie carcasa. Solutie: luati in calcul inlocuirea turbocompresorului; apelati Turbo’s

Hoet pentru mai multe informatii

37

www.turbos-hoet.com

1.Problema:motorulnugenereazasuficientaputere,seopresteinmomentulaccelerarii

Cauzaposibila: un sistem de presiune a turbocompresorului defect. Solutie: repararea/inlocuirea turbocompresorului este necesara;


2.Problema: motorulgenereazapreaputinaputere Cauzaposibila: turbocompresor defect Solutie: repararea/inlocuirea turbocompresorului este necesara;

apelati Turbo’s Hoet pentru mai multe informatii. Cauzaposibila: scapare de aer intre turbocompresor si colectorul de admisiune. Solutie: inlocuirea turbocompresorului nu este necesara; verificati

racordarea si inlocuiti elementele componente

Cauzaposibila: scurgere de gaz de esapament in turbocompresor. Solutie: luati in calcul inlocuirea turbocompresorului; apelati Turbo’s


Cauzaposibila: probleme cu sistemul de carburant. Solutie: inlocuirea turbocompresorului nu este necesara; efectuati un

nou reglaj si verificati sistemul de carburant.



Cauzaposibila: reglare deficitara a timpului de aprindere. Solutie: inlocuirea turbocompresorului nu este necesara; reglati din

nou sistemul de aprindere si inlocuiti elementele componente defectuoase.

Cauzaposibila: un sistem defectuos de presiune a turbocompresorului. Solutie: repararea/inlocuirea turbocompresorului este necesara;


Cauzaposibila: obstructie intre turbocompresor si colectorul de admisiune. Solutie: inlocuirea turbocompresorului nu este necesara; eliminati

obstructiunile si inlocuiti piesele defecte

8. probleMe SI SoluTII

Analiza problemei turbocompresorului

38 39Manual Turbo

7.Problema:scurgeredeuleiinadmisiadeaeraturbocompresorului.

Cauzaposibila: turbocompresor defect. Solutie: repararea/inlocuirea turbocompresorului este necesara;


Cauzaposibila: scurgere de gaz de esapament in turbocompresor. Solutie: luati in calcul inlocuirea turbocompresorului;

apelati Turbo’s Hoet pentru mai multe informatii

Cauzaposibila: probleme interne la motor. Solutie: luati in calcul inlocuirea turbocompresorului;

pelati Turbo’s Hoet pentru mai multe informatii.

Cauzaposibila: infundare sistem de evacuare ulei sau ventilatie carcasa. Solutie: luati in calcul inlocuirea turbocompresorului;


Cauzaposibila: obstructie intre turbocompresor si colectorul de admisiune. Solutie: inlocuirea turbocompresorului nu este necesara;

indepartati obstructiunile si inlocuiti piesele defecte

8.Problema:scurgeredeuleiinturbinaturbocompresorului.



Cauzaposibila: probleme interne la motor. Solutie: luati in calcul inlocuirea turbocompresorului;


Cauzaposibila: infundare sistem de evacuare ulei sau ventilatie carcasa. Solutie: luati in calcul inlocuirea turbocompresorului;


Stiati ca...

…Comanda unui turbocompresor cu geometrie variabila este frecvent reglata prin reducere de presiune decat prin presiune?

www.turbos-hoet.com

Cauzaposibila: obstructie intre turbocompresor si colectorul de admisiune. Solutie: inlocuirea turbocompresorului nu este necesara; indepartati


5.Problema:gazedeesapamentde culoarealbastra. Cauzaposibila: turbocompresor defect. Solutie: repararea/inlocuirea turbocompresorului este necesara;




Cauzaposibila: probleme interne la motor. Solutie: luati in calcul inlocuirea turbocompresorului; apelati Turbo’s Hoet pentru mai multe informatii.

Cauzaposibila: infundare sistem de evacuare ulei sau ventilatie carcasa. Solutie: luati in calcul inlocuirea turbocompresorului; apelati Turbo’s


Cauzaposibila: obstructie intre turbocompresor si colectorul de admisiune. Solutie: inlocuirea turbocompresorului nu este necesara; indepartati


6.Problema:turbocompresorulscoatezgomot.

Cauzaposibila: scapare de aer intre filtrul de aer si turbocompresor. Solutie: inlocuirea turbocompresorului nu este necesara;

verificati racordarea si inlocuiti elementele componente.



Cauzaposibila: scapare de aer intre turbocompresor si colectorul de admisiune. Solutie: inlocuirea turbocompresorului nu este necesara;

verificati racordarea si inlocuiti elementele componente. Cauzaposibila: scurgere de gaz de esapament in turbocompresor. Solutie: luati in calcul inlocuirea turbocompresorului;


Cauzaposibila: obstructie intre turbocompresor si colectorul de admisiune. Solutie: inlocuirea turbocompresorului nu este necesara;

indepartati obstructiunile si inlocuiti piesele defecte.

8. probleMe SI SoluTII

41

Manual Turbo

1Verificatifurtunuldealimentarecuulei

Demontati si verificati conducta de alimentare cu ulei. Curatati conducta. Daca constatati cea mai mica urma de dop format sau de deteriorare, sistemul de alimentare cu ulei trebuie inlocuit imediat. Nu folositi niciodata pasta de etansare.

2Inlocuitiuleiul

Nu uitati sa inlocuiti uleiul de motor si filtrul de ulei. In caz contrar turbocompresorul risca sa se defecteze. Un ulei vechi sau murdar impiedica ungerea mecanismului interior si provoaca astfel defectiuni ale rulmentilor si arborelui.

3Verificatifurtunuldereturauleiului

Demontati si verificati conducta de retur a uleiului. Curatati conducta. Daca constatati cea mai mica urma de dop format sau de deteriorare, conducta de retur a uleiului trebuie sa fie inlocuita imediat. Verificati ca furtunul nu este ciupit. Nu folositi niciodata pasta de etansare.

4Verificatisupapadeevacuareagazelordincarcasa

In numeroase cazuri aceasta supapa pentru evacuarea gazelor din carcasa este bransata pe conducta de alimentare cu aer a turbocompresorului. O astfel de supapa infundata cauzeaza probleme de retur a uleiului la nivelul turbocompresorului. Prin urmare aveti grija ca aceasta supapa de carcasa sa fie perfect curatata.

Evitati erorile la montarea acestui turbocompresor. Cititi cu atentie indicatiile de montaj, chiar daca sunteti mecanic cu experienta.

Controaleprealabilemontariiturbocompresorului

9. lISTA de conTrol cAlITATe

40

42

Manual Turbo

43

9. quAlITy checklIST

5VerificatistareamotoruluiDaca motorul se afla in stare proasta de functionare acest lucru influenteaza turbocompresorul. Scaderea presiunii in blocul motor antreneaza scurgeri de ulei la nivelul turbocompresorului. Acesta sufla uleiul in directia motorului ceea ce determina o combustie incompleta.

6VerificaticonducteledeaerMontati intotdeauna un filtru de aer nou si curatati furtunul de aspirare a aerului. Daca se instaleaza un sistem de racire intermediar eventualele reziduuri de ulei trebuie sa fie indepartate. Furtunul turbocompresorului spre motor trebuie sa fie de asemenea controlat cu grija.

7VerificatipresiuneauleiuluiUtilizati o tava colectoare curata pentru strangerea uleiului uzat din conducta de alimentare cu ulei. Porniti motorul pana cand cel putin 300 ml ulei au iesit din conducta de alimentare. Aceasta ajunge pentru a elimina reziduurile fara a afecta turbocompresorul.

Controale prealabile montariiturbocompresorului

8FixareapecolectorColectorul de esapament poate sa contina reziduuri metalice din turbocompresorul precedent. Acestea trebuie indepartate. Un colector care prezinta fisuri risca sa defecteze noua turbocompresorul. Verificati cu grija acest aspect.

9IndepartatitoatebusoaneledeinchidereCapace de inchidere au fost montate pe turbocompresor pentru a evita patrunderea obiectelor straine in interior pe timpul transportului. Acestea trebuie toate indepartate, cel mai important fiind busonul alimentarii cu ulei.

10VerificatialimentareacuuleiVoer 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.

11VerificatiracordurileIn timpul testului sporiti treptat regimul motorului si verificati toate racordurile pentru a putea depista eventuale scurgeri. Atunci cand motorul este cald strangeti toate asamblarile infiletate.

12VerificatipresiuneaturbocompresoruluiIn timpul testului sporiti treptat regimul motorului si verificati toate racordurile pentru a putea depista eventuale scurgeri. Atunci cand motorul este cald strangeti toate asamblarile infiletate.

44 Manual Turbo

ProcesuldecuratareIn prima faza turbocompresorul este demontat si analizat. Apoi, piesele sunt curatate cu grija (foto 10.1). Se utilizeaza in acest scop o masina de spalat speciala si un cuptor industrial. Acest proces poate genera in schimb preocupari legate de depasirea marjelor de abatere, ceea ce poate pune probleme ulterior. De aceea si a doua etapa trebuie efectuata cu grija, si anume tratamentul suprafetelor. Si in acest caz materialul se poate deforma ajungand sa nu se mai integreze in limitele de abatere.

ProcesuldetratareasuprafetelorPiesele din fonta sunt sablate automat cu un jet puternic. Pentru piesele din aluminiu folosim o alta masina de sablat cu o perla din sticla ceramica (foto 10.2). Carcasa lagarelor trebuie sa fie tratata suplimentar sub forma unei bai de curatare cu ultrasunete pentru a avea certitudinea ca nu ramane nici o urma de impuritate. Pentru a finaliza, toate piesele sunt unse pentru a impiedica formarea ruginei, apoi sunt dirijate catre procesul urmator in atelierul avansat.

Stiati ca…

…Modificarile aduse unui turbocompresor nu sunt bune pentru durata sa de viata? Rularea cu o presiune ridicata a turbocompresorului poate genera defectiuni la rulmentii turbocompresorului.

10.1 Proces de curatare

10.2 Machina de sablare

Turbo’s Hoet furnizeaza turbocompresoare servisate pentru fiecare tip de motor. Atelierul cunoaste patru discipline specializate: curatarea, tratamentul suprafetelor, verificarea si echilibrarea. Aceste patru specialitati fac posibil ca un turbocompresor servisat sa aiba aceeasi calitate sau chiar sa depaseasca in calitate un turbocompresor nou.

In uzina piesele sunt fabricate in serie cu anumite marje de abatere, fara o atentie deosebita acordata fiecarei piese in parte. Aceasta nu se intampla in cazul reviziei unui turbocompresor, ocazie cu care fiecare piesa este controlata cu mare precizie la nivelul abaterilor. Un turbocompresor revizuit este prin urmare controlat mai riguros decat unul produs in serie.

Stiati ca…

…Un motor in stare proasta prezinta o presiune deficitara a carcasei si ca din aceasta cauza presiunea uleiului poate creste in turbocompresor? Si ca acest fapt va determina cu siguranta o scurgere de ulei in turbocompresor?

10. In ATelIer 45

46 47

Manual Turbo

Dupa ce turbocompresorul trece de controlul final acesta este in perfecta stare de functionare. Procesele de chilibrare extrem de precise au drept scop ca nici un detaliu sa nu fie neglijat. Dupa echilibrare, trebuie masurat jocul pe arbore si comparat cu datele constructorului. In ultimul rand se regleaza supapa de reglare a presiunii conform valorilor uzinei.

10.5 Sistem de echilibrare a ansamblului rotor

10.6 Vibrare Sorting Ring

ProcesuldecontrolRectitudinea arborelui turbinei trebuie sa fie controlata inainte ca acesta sa poata fi montat in mecanismul unui turbocompresor. Se utilizeaza in acest scop un mecanism de masurare a rectitudinii. Punctele de incastrare ale arborelui turbinei si carcasa lagarelor turbocompresorului se masoara cu ajutorul unui instrument manual cu care se verifica daca acestea se incadreaza in limitele de abatere.

ProcesuldeechilibrareEchilibrarea este una dintre etapele cele mai importante din revizia unui turbocompresor. Motivul este simplu deoarece regimele unui turbocompresor modern depasesc 220.000 turatii pe minut. Cu astfel de regime orice forma de dezechilibru determina in timp sau imediat defectiuni majore in interiorul turbocompresorului.

Pentru echilibrarea turbocompresoarelor este foarte importanta echilibrarea corecta a rotilor din punct de vedere dinamic. Aceasta inseamna cu doua planuri de corectie. Fiecare component trebuie echilibrat separat. In acest scop utilizam o masina de echilibrare Schenck (foto 10.4). Apoi, componentele trebuie sa fie montate astfel incat turbocompresorul sa devina un ansamblu rotor. Dat fiind faptul ca componentele nu au fost toate echilibrate individual este indispensabila echilibrarea ansamblului rotor pe un dispozitiv de echilibrare prevazut special in acest scop (foto 10.5). In final verificam prezenta eventualelor vibratii pe turbocompresoare ce ar putea determina un zgomot excesiv. Acest aspect este controlat pentru regimul ce poate fi atins pe motor. Este un test final ideal inainte de montarea turbocompresorului revizuit pe motor. Utilizam in acest scop o masina numita Vibration Sorting Ring (foto 10.6) impusa de catre marii fabricanti de turbocompresoare.

10. In ATelIer

10.3 Proces de control

10.4 Masina de echilibrare Schenck

49Manual Turbo

Intrebarea5

Careestemotivulpentrucarepompalichiduluideraciresipompadeuleicontinuaingeneralsafunctionezedupadecuplareaunuimotorturbo?

A. Lubrifierea inca prezenta protejeaza lagarele.B. Este necesar pentru golirea conductelor.C. Pentru evacuarea caldurii din turbocompresor si evitarea

presiunilor asupra materialelor.D. Raspunsurile B si C sunt ambele corecte.

Intrebarea6

Cemasuraajutalaprevenireadefectiunilorlalagareleturbocompresorului?

A. Dupa o pornire la rece nu accelerati imediat pentru a putea aduce uleiul si evita contactul metalic.

B. Dupa un traseu lung sau intens nu decuplati motorul imediat, in caz contrar presiunea uleiului va scadea si se poate produce o uzura prin contact metalic.

C. Rulati putin motorul la relanti astfel incat carcasa turbinei sa poata ramane la o temperatura constanta iar uleiul de motor sa suporte mai putine constrangeri termice pentru a evita “carbonizarea”.

D. Efectuati regulat – de preferat o data pe luna – intretinerea cu un ulei adaptat in acest scop.

Intrebarea7

Ceseintelegeprin“acceleratieintarziata”?

A. Diametrul mecanismului carcasei lagarelor.B. Fenomenul prin care un turbocompresor nu incepe sa functioneze

la propriu decat la un anumit regim.C. Spatiul de sub capota motorului unde turbocompresorul trebuie

sa fie amplasat conform specificatiilor uzinei.D. Limitele posibilitatilor de modificare pentru umplerea pe cont

propriu a unui turbocompresor.

Intrebarea8

Aluminiulnuesteutilizatincazularborilordeturbinapentruca:

A. Nu este suficient de solid pentru a suporta defectiunile cauzate de obiecte straine.

B. Nu poate fi turnat in matrite.C. Se topeste la temperaturile curente de esapament din

turbocompresor.D. Nimeni nu l-a incercat inca.

11. TeST TurbocoMpreSor

Test grila

48

Intrebarea1

Cumfunctioneazaunturbompresor?

A. Injectia de carburant suplimentar genereaza un efect de turbina ce face ca motorul sa ruleze mai bine.

B. Aportul suplimentar de aer si carburant genereaza o putere mai ridicata a motorului.

C. Aportul de aer comprimat asigura o mai buna combustie si o putere mai ridicata.

D. Roata turbinei “amesteca” aerul si carburantul ceea ce determina o mai buna combustie.

Intrebarea2

Dinceperioadadateazaprimulturbocompresor?

A. Chiar de inainte de inceputul sec. XX (inainte de anul 1900).B. Din perioada dintre cele doua razboaie mondiale, o data cu

intrarea in scena a motorului pe benzina.C. Chiar de dupa cel de-al doilea razboi mondial.D. Din anii ’50 datorita succesului tot mai mare al Formulei 1.

Intrebarea3

Mentionatipatruavantajealeunuiturbocompresor:

A. Putere motor mai ridicata, proces de ardere mai eficient, emisii mai slabe, raport greutate/putere mai favorabil.

B. Putere motor mai ridicata, uzura mai redusa a motorului, emisii mai slabe, raport greutate/putere mai favorabil.

C. Putere motor mai ridicata la regim inalt, proces de combustie mai eficient, emisii mai slabe, raport greutate/putere mai favorabil.

D. Putere motor mai ridicata la regim jos, proces de combustie mai eficient, emisii mai slabe, raport greutate/putere mai favorabil.

Intrebarea4

Cucepoatefiracitaerulinturbocompresor?

A. Prin temperatura mai scazuta a aerului exterior.B. Prin uleiul lubrifiant.C. Printr-un intercooler.D. Raspunsurile B si C sunt ambele corecte.

11. TeST TurbocoMpreSor

Intrebarea 9

Caredintreafirmatiileurmatoarereferitoareladispozitiveledecomandaelectronicenuestecorecta?

A. Acest dispozitiv de comanda controleaza pozitia supapelor variabile.

B. Acest dispozitiv de comanda asigura un control mai bun asupra presiunii turbocompresorului si vitezei arborelui turbinei.

C. Acest dispozitiv de comanda comunica cu gestiunea motorului.D. Acest dispozitiv de comanda este utilizat atat la motoarele diesel

cat si la cele pe benzina.

Intrebarea10

Avantajuluneiturbocompresorvariabilfatadeunulobisnuitesteurmatorul:

A. O comanda mai rapida a supapelor variabile in turbocompresoare.B. Turbocompresorul a devenit un ansamblu mai complex.C. Utilizarea de supape variabile pentru a putea astfel varia intrarea

in turbocompresor.D. Asigura o presiune a turbocompresorului mai mare doar in regim

mai scazut de functionare a motorului.

1C2

A3

A4

C5

D6

B7

B8

C9

D1

0C

50

manual turbo ro

Documents

a fost scris a fost

trebuie stapanite atunci

manual a fost conceput

catre societatea turbos

turbos hoet si kitul

ridicata a gazelor

datele tehnice oferite