Turbófeltöltők

Turbófeltöltő - eredete és alkalmazása.

A turbófeltöltők feltalálásuktól kezdve megváltoztatták az autóipar és az ipar arculatát. Kezdetben főként a repülésben használták őket, de gyorsan elterjedtek a személygépkocsikban, teherautókban, valamint a tengeri és légi iparban. Képességüknek köszönhetően, hogy növelik a motor teljesítményét, miközben csökkentik a károsanyag-kibocsátást, számos modern jármű elengedhetetlen részévé váltak. A turbófeltöltők kezdetben bizonyos problémákkal szembesültek, mint például a motor terhelésének változására adott válasz késlekedése (ún. turbólyuk/turbo lag), valamint a nagyobb igények a kenés és hűtés terén. Azonban a technológiai fejlődésnek és a fejlett vezérlőrendszerek bevezetésének köszönhetően ezek a problémák nagyrészt megoldódtak. A megfelelően gyors és pontos töltőnyomás-szabályozás, így a motor teljesítményének harmonikus növelése és a magas forgatónyomaték érték elérése lehetővé vált a változó geometriájú turbinarendszer, az elektronikus aktuátorok és a Twin Turbo (szekvenciális feltöltés) konstrukciók bevezetésével.

Felépítés és működési elv

A motor hengereit elhagyó kipufogógázok a kipufogócsövön keresztül a turbina házába irányulnak. A turbinában elhelyezett lapátokon átáramolva forgásba hozzák a turbófeltöltő rotort, majd szabadon távoznak a motor kipufogórendszerébe. A tengely másik végén található a kompresszor, amelynek forgó kereke (kompresszorkerék) beszívja a levegőt, összesűríti azt az atmoszférikusnál magasabb nyomásra, és továbbítja a motor hengerei felé. A megfelelő nyomásérték beállításáért és fenntartásáért a szabályozórendszer felel – a leömlőszelep (wastegate) vagy a változó geometriájú turbinarendszer (VNT/VGT/VTG). A forgórendszert a turbófeltöltő középső házában siklócsapágyakkal (ritkábban golyóscsapágyakkal) tartják, beleértve a fő és axiális (hosszanti) csapágyakat. A motorolaj folyamatosan nyomás alatt kerül a turbófeltöltő középső házába, áramlik a forgórendszeren keresztül, majd szabadon visszatér a motorba. Néhány turbófeltöltő modell rendelkezik további csatornákkal a csapágyházban, amelyeken keresztül hűtőfolyadék áramlik – ez javítja a turbófeltöltő középső részének hűtését és csökkenti az olaj megkeményedésének kockázatát a belsejében.

A turbófeltöltő felépítése:

1. Turbinaház (ún. meleg oldal)
2. Rotor turbinalapáttal
3. Csapágyház (core, koras)
4. Csapágyazás – fő- és axiális csapágy
5. Tömítőgyűrűk és egyéb tömítések
6. Kompresszor ház
7. Kompresszor kerék (kompresszorkerék)
8. Töltőnyomás-szabályozó rendszer (leömlőszelep/wastegate vagy változó geometria)
9. Töltőnyomás-szabályozó rendszer vezérlése (nyomásszelep/vákuumszelep vagy elektronikus aktuátor)
10. Bypass szelep (csak benzinmotorokhoz való turbófeltöltőknél)

Turbófeltöltő felújítási folyamata.

A felújítási folyamat több fő lépésből áll:

1. A műszaki állapot előzetes felmérése – főként az olajszivárgások, a látható mechanikai sérülések, a töltőnyomás-szabályozó rendszer működésének, a szelep(ek) és az elektronikus aktuátorok működőképességének értékelése. 
2. A turbófeltöltő alkatrészeire bontása – lehetővé teszi a turbófeltöltő egyes részeihez való hozzáférést és minden komponens pontos értékelését.
3. Az alkatrészek tisztítása – néha csak az alapos tisztítás után lehetséges azok pontos ellenőrzése. Néhány alkatrészt tisztítás után újra felhasználnak a felújítási folyamatban (feltéve, hogy nem sérültek).
4. Új alkatrészek összeállítása – azok az alkatrészek, amelyeket a sérültek helyett alkalmaznak, vagy amelyek mindig cserére kerülnek (csapágyak, tömítések).
5. A nyomásszelep/aktuátor vagy az elektronikus aktuátor alapos tesztelése – ebben a szakaszban cserélik a változó geometriájú rendszer vagy a leömlőszelep helyzetérzékelőjét (ha van és sérült), valamint felújítják az elektronikus aktuátort (ha sérült).
6. A turbófeltöltő rotorjának alacsony fordulatszámú kiegyensúlyozása – a turbófeltöltő forgórendszerének két kiegyensúlyozási szakaszának első része, amely a rotor „ütésének” korrekcióját jelenti munka közben. A méréseket magas minőségű Schenck kiegyensúlyozón végezzük.
7. A turbófeltöltő középső részének összeszerelése – a teljes forgórendszer új csapágyakkal és tömítésekkel kerül a turbófeltöltő középső házába („core”, „CHRA”).
8. A forgórendszer magas fordulatszámú kiegyensúlyozása – a teljes forgórendszer kiegyensúlyozásának pontos mérése és korrekciója, amely akár 200 000 fordulat/perc sebességet is elérhet. Több mérési ciklus során a kiegyensúlyozatlanságot a megfelelő értékre korrigálják, gyakran alacsonyabbra, mint a gyárilag új turbófeltöltők esetében. E művelet során a turbófeltöltő hasonló körülmények között működik, mint a belső égésű motorban – a forgórendszer eléri a 200 000 fordulat/perc sebességet, és a csapágyakhoz folyamatosan nyomás alatt érkezik a motorolaj (ami lehetővé teszi a turbófeltöltő kenési rendszerének tömítettségének ellenőrzését is). A magas fordulatszámú kiegyensúlyozási folyamatot magas minőségű Schenck kiegyensúlyozókon végezzük.
9. A turbófeltöltő előzetes összeszerelése és a töltőnyomás-szabályozó rendszer beállítása/kalibrálása – a leömlőszelep vagy a változó geometriájú rendszer működési tartományának precíz szabályozása.
10. A turbófeltöltő végleges összeszerelése és a végső minőségellenőrzés az ISO 9001:2015 szabványnak megfelelően.

A meghibásodások okai és típusai

Szakértőinkkel biztos lehet benne, hogy a turbófeltöltő javítása átfogó és professzionális módon történik. Célunk nem csupán a hiba elhárítása, hanem annak megértése és az ügyfél tájékoztatása a lehetséges okokról is. Úgy gondoljuk, hogy ez a megközelítés segít elkerülni hasonló problémákat a jövőben, ezért mindig átláthatóan és teljes elkötelezettséggel dolgozunk.

Tünetek, amelyek a turbófeltöltő hibájára utalhatnak:

1. A motor teljesítményének romlása (gyakran „a motor erejének hiánya” néven ismert)
2. Zaj - fütyülés, zúgás
3. Szürke/kék/fekete füst a kipufogócsőből
4. Olajszivárgások a turbófeltöltőből, a motorolaj megnövekedett fogyasztása

A turbófeltöltő leggyakoribb meghibásodásai:

1. Olajszivárgások a motor szívó- és/vagy kipufogórendszerébe, amelyeket általában a turbófeltöltő tömítőgyűrűinek sérülése vagy kopása, vagy a rotor hézagának növekedése okoz. Megjegyzendő azonban, hogy olajszivárgások teljesen ép turbófeltöltőknél is előfordulhatnak, ha a működési feltételek nem megfelelőek (elsősorban az olaj szabad elfolyása a turbófeltöltőből a motorba).
2. A kompresszor és/vagy a turbina lapátjainak mechanikai sérülései, amelyeket főként a szívó- vagy kipufogórendszerben található idegen tárgyak okoznak.
3. A rotor radiális és/vagy axiális hézagának növekedése (szélsőséges esetben a tengely törése), amelyet általában a motorolaj szennyeződése vagy a forgórendszer nem megfelelő kenése okoz.
4. A töltőnyomás-szabályozó rendszer hibái – nyomás- vagy vákuumszelep szivárgása vagy elzáródása, a turbó másolóérzékelőjének (leömlőszelep vagy változó geometria helyzetérzékelője), elektronikus aktuátorának sérülése. A túlzott korom lerakódása blokkolhatja vagy korlátozhatja a változó geometriájú turbinarendszer működési tartományát.
5. A turbina házának repedései (beleértve a kipufogócsövet is, ha azzal integrált). Ez a jelenség különösen gyakori a benzinmotorok turbófeltöltőinél, mivel a kipufogógázok hőmérséklete magasabb, mint a dízelmotoroknál.