Rendes dízel régóta nincs turbó nélkül, most pedig már a benzineseken is gyakori. Bár a név nem változott, a feltöltők is folyamatosan fejlődnek, a korszerű turbók elektromosan működtetett változó geometriás egységek, amelyek javítását már nem lehet a sufniban elvégezni.
A dízelmotorokon több mint tíz éve megjelentek a változó geometriás turbók, melyek geometriáját elektromos mechanika mozgatta. A benzinmotorokon egyelőre ritka az ilyen, először a Porsche 911 Turbo S modellre került 2006-ban.
Mi az a változó geometriás turbó?
Optimális esetben a turbófeltöltő a méretének megfelelő mennyiségű levegőt szállít a motorba, viszont a mennyiség tömegárama nagyon függ a feltöltő tengelyének fordulatától. A turbó fordulata pedig a kipufogógáz nyomásától, sebességétől, ugyanis ez hajtja a feltöltő járókerekét. Van azonban egy fordulatszám, amikor a levegőt szállító kompresszorkerék optimális üzemben működik, ekkor a legnagyobb a szállított légmennyiség. Ha kisebb a fordulat, csökken a mennyiség, de ha nő, akkor sem fog arányosan többet szállítani a feltöltő.
Ennek is megvannak az áramlástani okai, de most ezt hagyjuk, a lényeg, hogy van egy optimális fordulatszám-tartomány, ahol a turbónak működnie kell. Ezt a fordulatot úgy tudjuk megtartani nagy üzemi tartományban, ha a járókerékre belépő kipufogógáz irányát terelőlapátokkal megváltoztatjuk. Ha merőlegesen megy be a levegő, kevésbé forgatja, ha érintő irányban, jobban megperdíti a tengelyt. Ezen felül még az áramlási keresztmetszetet is tudjuk változtatni a lapátok nyitott és zárt állásával - összességében ezt nevezzük változó geometriás turbófeltöltőnek. Ezeket a lapátokat régen nyomáskamra mozgatta, ma már szinte kizárólag elektromos léptetőmotor működteti, ahogy ezen a videón is látható.
Az utóbbi években a szigorodó környezetvédelmi normákat és a piaci oldalról jelentkező egyre nagyobb teljesítményigényt a gyártók csak feltöltött motorokkal tudják megvalósítani. Ezek szinte kizárólag turbófeltöltős motorok, ahol igény, hogy a hétköznapi használhatóság is megmaradjon, de a maximális teljesítmény is szépen mutasson a katalógusban.
Kis fordulaton, viszonylag kis kipufogógáz-tömegáramnál a geometria úgy áll be, hogy a legnagyobb sebességgel hajtsa a járókereket. Ahogy nő a motor fordulata, a geometria nyit, a gár belépő iránya is változik, az így a feltöltő fordulata közel marad az optimálishoz. A geometria mozgatását villanymotor végzi, a motorvezérlő vezérli számos paraméter figyelembe vételével. A régebbi turbóknál nyomással (vagy vákuummal) működtették, de az elv azonos volt.
A geometria beállítása, kiváltképpen az új, elektromosan működtetett mechanikáknál már nem egyszerű. Három fő részre oszthatjuk a hibátlan működés feltételeit. Az első a legfontosabb: megfelelő mechanikus állapot. A tengely nem lóghat, a geometria nem lehet kopott, a háznak tömítettnek kell lennie. A második a működtető elektromechanika állapota, elektromosan és mechanikusan is megfelelő, nem szorulhat, nem lehet zárlatos, és az alapbeállítás is rendben van. A harmadik, gyakran elfelejtett dolog a motor állapota. Egyrészt az üzemanyagrendszernek, keverékképzésnek megfelelőnek kell lennie, nem kormolhat, nem dúsulhat túl, mert lekormozza az egész rendszert, nem csak a járókereket, de magát a geometriát is. Nem utolsó sorban pedig az olajozás, az olaj térfogatárama és nyomása, valamint a minősége is nagyon fontos. Az olajcsereperiódus hossza és a szűrés minősége meghatározó a turbó működése és élettartama szempontjából.
A felújítást követően ezeket a változó geometriás turbókat ellenőrizni kell, és be kell állítani. A beállítás nem merül ki a geometria alaphelyzetének beállításával, mert a működés közbeni állapot, a nyomásviszonyok eltérhetnek az optimálistól, és ekkor vagy módosított alapbeállítás vagy az elektronika átprogramozása szükséges. Lényeges az elektronika esetében az áramfelvételt is megvizsgálni, mert a mechanika működéséről, esetleges akadásáról ad képet.
Magyarország kevés cégnek van ilyen komplex többfunkciós turbófeltöltő-beállító padja, az egyik ilyen a Ferryker Turbo Kft. A padra különböző adapterekkel szerelhetők a feltöltők, elektromosan csatlakoztathatók a mérőpad elektronikájához. A pad előremelegített, üzemi hőmérsékletű olajjal, meghatározott nyomással keni a tesztre rakott feltöltőt, és a turbinaoldalon nagy nyomású levegővel szimulálják a kipufogógázok hajtóerejét. Miközben valós üzemi körülményeket szimulálnak, a felhelyezett feltöltő minden paramétere, nyomásviszonya mérhető.
A gép az adatbázisban a típusnak megfelelően tárolja a gyári adatokat, és összehasonlítja a mért értékkel. A teszt folyamán a kért paramétereket méri és értékeli, összehasonlítja az adatbázissal, a teszt lefutása után pedig jegyzőkönyvet nyomtat, amelyen a gyári érték és a mért érték számszerűen és grafikusan is látható. Kiderül a feltöltő mechanikus hibája, valamint az elektronika hibája is, gyakorlatilag minden paramétere vizsgálható a feltöltőnek és a működtető elektromechanikának.
A technológiát a legnagyobb gyártók is elfogadják, és a garanciális javítás feltételéhez kötik.
A mérés után a leggyakoribb hiba, amikor bizonyos vezérlőjelekhez nem a megfelelő nyomás tartozik. Ennek oka a geometria nem megfelelő állása, ezt mechanikusan, de elektronikusan is lehet korrigálni. A másik jellemző hiba, hogy az állítómotor áramfelvétele túl nagy lesz, mert az állítható geometria mozgása akadályozott. Ez leginkább a kipufogógázban mindig jelen lévő égéstermékek okozzák, de akár kopottság miatt is szorulhat a mechanika.
Alap esetben a már felújított turbófeltöltő beállítását végzik, jellemzően a geometria három állásában, zárt, közepes és nyitott, ezen állásokhoz tartozik egy-egy térfogatáram, amelyet a gyártó megad.
Ezután már semmi más feladatunk nincs, mint körültekintően, a motort, és főleg a kenési rendszer is ellenőrizve, valamint minden korábbi üzemből vagy meghibásodásból származó idegen anyagot eltávolítva felszerelni a feltöltőt. Ez nagyon fontos és szakértelmet is igényel, mert nem elég a turbót jól felújítani és beállítani, a felszerelés is fontos a hosszú élettartam szempontjából.
Ha ezek szakszerűen vannak megcsinálva, már csak a mi feladatunk marad a kellő időben végzett olajcsere megfelelő minőségű olajjal és a visszahűtés leállítás előtt, ha előtte erősen terheltük a motort.
