Kattava opas auto-turboahdin toimintaan ja huoltoon

Auto-turboahdin, tunnettu myös turbo- tai turbokompressoijina, on yksi autoalan tärkeimmistä innovaatioista. Tämä ylikellotusjärjestelmä on mullistanut sisäisen polttomoottorin, tarjoten yhdistelmän suuremman tehon ja polttoainetehokkuuden välillä.

Nykyisten tiukentuvien päästörajoitusten ja downsizing-trendin aikakaudella turboahdin toiminnan ja huollon ymmärtäminen on olennaista jokaiselle ajajalle. Alun perin 1960-luvulta lähtien kehittyneet turboahdinratkaisut ovat kehittyneet jatkuvasti ja muodostuneet monien moottoreiden välttämättömiksi osiksi.

Historiallinen kehitys autoturboissa

Turboahdin ylikellotus on ehdotettu ensimmäisen kerran vuonna 1905 sveitsiläisen insinöörin Alfred Büchin toimesta; hänen ideoitaan pidetään sisäpolttoainemoottoreiden tulevaisuuden perusta.

Kaupallisessa käytössä turboja alettiin hyödyntää vuonna 1925, jolloin moottorin tehoa kasvatettiin noin 40 prosentilla. Alun perin turboahdinta käytettiin suurmoottoreissa kuten laiva-diesel- ja veturiturboissa sekä lentokoneissa ennen siirtymistä autoihin.

Ensimmäiset käyttöönotot autoissa

Turbo otettiin käyttöön autoissa ensimmäisen kerran vuonna 1962 General Motorsin toimesta Chevrolet- ja Oldsmobile Jetfire -mallistoissa. Nämä mallit poistuivat tuotannosta lyhyen ajan kuluttua luotettavuusongelmien vuoksi.

Vuonna 1973 BMW otti käyttöön ensimmäisen massatuotantoon tarkoitetun auton, jossa oli turboahdin — BMW 2002. Muita valmistajia seurasi, ja bensiinimoottorit turboilla yleistyivät.

Korkea polttoaineenkulutus ja turbolag-ilmiö johti lopulta siihen, että turboahdetut moottorit vähenivät muutamaksi vuodeksi, vaikka ne olivatkin tehonsa suhteen vahvempia kuin luonnollisesti ahdetut moottorit.

Lue myös

Miten turboahdin toimii ja miten huoltaa sitä oikein

Turboahdin on yksi moottorin suorituskyvyn parantamisen tehokkaimmista ratkaisuista samalla kun se voi tuoda merkittävän...

Turboahdin renessanssi nykyaikaisesti

Ajan myötä autoturbojen suosio on kasvanut riippumatta siitä, puhummeko puristetuista vai iskukäyttöisistä moottoreista. Nykyään turboahdin hallitsee autoalaa, ja harvat valmistajat tarjoavat vieläkin ahdettuja moottoreita.

Mikä on auto turboahdin ja miten se toimii

Autoturboahdin, tunnettu myös turbo tai turbosuflant- laite, on laite, joka hyödyntää moottorista poistuvien pakokaasujen osaa. Se on säädetty westgate-venttiilillä auton ohjausyksikön (ECU) kautta tarpeen mukaan, suojaten näin koko moottorin kokoonpanon.

Periaatteet:

• Moottorin ylikiellotus pakokaasujen energialla
• Ilmanpaineen puristaminen sisään moottoriin
• Imusarjan paineen nousu ja siten moottorin tehojen kasvu
• Maksimaalisen paineen kasvu palotilassa

Tarvittavat mukautukset turbo-moottorille

Turbo-moottorit ovat yleensä rasitetumpia sekä termisesti että mekaanisesti, mikä vaatii yleisesti suurempaa jäähdytystä ja vahvempaa voitelua sekä monimutkaisempaa järjestelmää, joka vaatii lisähuoltoa:

Lue myös

Turboahdin auto - kattava opas huoltoon ja korjauksiin

Turboahdinauto tai turboahdin on yksi nykyaikaisten moottoreiden monimutkaisimmista ja herkimmin toimivista osista. Sen...

• Korkea rasitus ja korkeammat toimintalämpötilat
• Suuremmat suorituskykyedut vaativat enemmän huoltoa
• Monimutkaisempi järjestelmä, joka vaatii lisähuoltoa

Turboahdin suurin ryhmäjako: kiinteällä geometrialla ja muuttuvalla geometrialla varustettuihin turbolatureihin.

Turboahdin rakenteet ja komponentit

Turboahdin koostuu akselista, jonka yhdessä päässä on kompressorin roottori ja toisessa päässä turbina-roottori.

Kylmä puoli – kompressori

Nämä osat ovat sijoitettu yksikköön, jossa on tyypillisesti mélc -kotelo, alumiinista valmistettu kylmäpuoli, joka sisältää:

• Alhaiset ilman lämpötilat
• Turboahtimen puhdaspuoli
• Vastaa ilmanottoilman puristamisesta

Kuuma puoli – turbina

Turbina-puolella kaasut saavuttavat korkeita lämpötiloja, jopa noin 1000 °C. Siellä on:

• Kestävämpi materiaali – valurauta
• Turboahtimen kuumin ja likaisin osa
• Vastaava energian keräämisestä pakokaasuista

Turboahdin käyttöönoton edut

Turbo on nykyisin tärkeä tekijä monissa autoissa useiden seikkojen vuoksi:

Ympäristö- ja suorituskykuedut

• Pienemmät päästöt – päästöstandardien tiukentuminen huomioitu
• Moottorin teho paranee – suurempi teho pienemmällä iskutilavuudella
• Nopeampi kiihtyvyys – parantunut vaste
• Suurempi vääntö – saatavilla alemmilla kierroksilla
• Polttoaineenkulutuksen väheneminen – energiatehokkuus paranee
• Downsizing – kuljettavuus ja polttoainetaloudellisuus paranevat

Turboahdin viat – pääasialliset syyt

Turboahdin, kuten muutkin moottorin osat, toimii pitkään ilman erikoishoitoa. Usein vikojen taustalla ovat kuitenkin muita teknisiä vikoja sekä virheellinen huolto.

Virheellinen huolto

• Huonosti tehty ohjelmointi autoon, jonka tarkoituksena on lisätä tehoa tai pienentää polttoaineenkulutusta, voi aiheuttaa:
  • Liian suuri boost-taso turbinassa
  • Lyhentynyt käyttöikä
  • Rajoitusten ylittäminen akselin kierroksissa
  • Korkeat lämpötilat ja riittämätön voitelu

Vieraat kappaleet tunkeutuvat

Toinen syy turbossa rikkoutumiseen on ulkopuolisten kappaleiden pääsy turbiinikoteloon tai kompressoriin. Pienetkin esineet voivat suurten nopeuksien (100 000–280 000 kierr./min) seurauksena aiheuttaa:

• Turbosuflentin lapojen vaurioitumisen
• Pyörivän kokonaisuuden epätasapainon
• Komponenttien hallitsemattomia vaurioita

Kompressoripuolella hiukkaset kulkeutuvat vaijerin kautta:

• Väärä tai tukkeutunut ilmanpuhdistin
• Säännöllisen huollon laiminlyönti

Turbiinipuolella voivat päätyä:

• Päästöjärjestelmän hiukkaset
• Tiivistesemppujen vaurioituneet osat

Voiteluongelmia ja voitelua

Öljynlähteinen huono syöttö voi johtaa:

• Epätarkoituksenmukainen öljy – oikeat spesifikaatiot epäjohdonmukaisesti
• Öljypumpun vika – riittämätön paine
• Öljyn alhainen taso – öljypaineen alenema
• Öljyn epäpuhtaudet – ei enää voitele oikein

Nämä ongelmat johtavat:

• Turbolinjan komponenttien ennenaikaiseen kulumiseen
• Turbon hakkaamiseen tai jumiutumiseen
• Laakerijärjestelmän (akseli ja radiaalinen) vahingoittumiseen
• Voitelun ja lämpötilojen lisääntymiseen

Pakosysteemin ongelmat

Toinen mahdollinen syy on tukkeutunut pakosysteemi, mikä voi johtua:

• Hiukkasuodattimen tukkeutumisesta
• katalysaattorin tukkeutumisesta
• Pakosysteemin vastusversojen kasvamisesta

Turbotteja vikojen merkit

Tehonkato ilman savua

Yksi oire on tehon menetys ilman savua, mikä ilmenee ainoastaan kun geometria on muuttuvasti jumittunut. Tällöin tarkistetaan:

• Muuttuvan geometrian jumiutumisongelma
• Vasemman- tai elektroninen aktuaattori
• Turbon ohjausjärjestelmä

Tehonkato savun kanssa

Jos tehonlasku esiintyy yhdessä savun, tarkistetaan:

• Imutusreitillä
• Intercooler (vika) tai halkea
• Paineletkut (“höyryväärä” ilma)
• EGR-venttiili (ovat auki)
• Turbokotelo (ylikuumennut)

Mustan savun aiheuttama tehonlasku

• Polttoaineen syöttö – viallinen tai virheellinen säädin
• Ruiskuttimet kuluneet tai likaiset
• Ruiskutuspumppu virheellinen
• Moottorin kuluminen – renkaat, reliiniset kanteet, sylinterirakenteet kuluneet

Sininen savu – edistynyt kuluminen

Kun moottori päästää sinistä savaa, syyt voivat olla:

• Ilmansuodatusongelmat
• Pakokaasujärjestelmän vastustus
• Turbinan vuoto tai osittaiset vuotokohdat
• Laakerijärjestelmän öljyvuotokohta
• Kompressorin roottorin likaantuminen
• Tiivisteiden kuluminen

Hätätilanteen tilanne – turbo rikki

Jos pakokaasua mitataan valkoinen ja sakeasti samanaikaisesti ja kiihdytys on pakotettua, turbo voi olla rikkoutunut:

Siinä tapauksessa:

• Turbobohjaimen akseli voi katketa
• Kaikki öljy pääsee turboon ja pakokaasuun
• Öljy syttyy itsestään
• Moottori alkaa ottaa öljyä ja ei pysähdy

Hätätoimet:

1. Obturare admisiasia kankaalla – moottorin tukahduttaminen
2. Siirtyminen viimeiseen nopeusvaihteeseen – torjua yhteiskuljettiman vapauttaminen ja jarrun polkeminen

Tturbon suhina – syyt ja merkitykset

Mikä tahansa turboahtimen aiheuttama melu kiihdyttäessä voi olla huolenaihe, paitsi jos mukana on BOV-venttiili (blow off).

BOV-venttiili – normaali ääni

BOV-venttiili on järjestelmä, joka vapauttaa paineen turboahdin ohjausjärjestelmässä seuraaviin tarkoituksiin:

• Antaa erityisen äänen vaihdettaessa vaihdetta
• Estää kompressorin accordin ennenaikaista kulumista
• Suojaaa turboa ja moottoria kulumiselta

Epänormaali turboääni

Kun kiihdyksen yhteydessä ilmaantuu äkillinen humina:

• Tämä ääni ei kuulu ohittaa
• Erityisesti jos ääni ilmenee äkillisesti eikä asteittain
• Jos ääni muuttuu voimakkaaksi huikkumaksi, turboajan loppu lähestyy

Boost-leak – painevuoto

Ääni ei aina johdu turbosta. Imusarjalla voi olla:

• Kaarrettu tai haljennut letku (boost-leak)
• Ilman vuoto – moottori imee väärää ilmaa
• Yhtäaikainen tehohäviö
• Helppo tarkistaa visuaalisesti

Oikea turbohuolto

Käynnistyksen yhteydessä

Moottorin käynnistyksen aikana öljyn kiertämiseen turbiinissa kestää noin 4–12 sekuntia:

• Älä käynnistä ajoneuvoa heti liikkeelle
• Odota öljykalvon muodostumista
• Vältä äkillisiä kiihdytyksiä
• Pidä kierrokset alhaalla ensimmäisten minuuttien aikana (alle 2500–3000 rpm)

Öljyn lämpötilan merkitys

Öljyn ominaisuudet muuttuvat kylmänä:

• Se on viskoosimpaa
• Se ei tarjoa optimaalista voitelua
• Sen on saavutettava käyttölämpötila

Kaikki ajoneuvot eivät ole varustettu öljyn lämpötilan sensorilla. Seuraa jäähdytysveden lämpötilaa:

• Tämän tulisi saavuttaa käyttölämpötila (85–95°C)
• Odota vielä muutama minuutti öljyn lämmittämiseksi
• Öljy lämpenee nopeammin jäähdytysnesteestä

Oikea käyttötapa

Säännöllisessä käytössä suurin kuluminen johtuu lämpötilan vaihteluista käynnistyksen ja pysäytyksen yhteydessä.

Vältä äkillistä kiihdyttämistä alhaisilla kierroksilla. Kun lämpötilat ovat nousseet ~2000–2200 rpm jälkeen, voit kiihdyttää täysillä ja noudattaa moottorin esilämmitysehtoja.

Jäähdytys rasituksen jälkeen

Turboahdin jäähdytys on erittäin tärkeä:

• Pitkien matkojen jälkeen
• Rasittavan ajon jälkeen
• Jätä auto konemaisesti käyntiin vähintään 5 minuutiksi
• Öljy on erittäin kuumaa ja toimii jäähdytysomina

Tukkeutumisen ehkäisy

Alhainen ajaminen rasittaa turboahdinta. Kaupunkiajossa turbo voi tukkeutua helpommin:

• Avaa tie joskus viikoittain pitkään
• Pidä kierrokset korkeina (4000–6000 rpm, moottorin mukaan)
• Pidä vähintään 20 sekuntia jaa
• Vähennä calaminan kerrostumia turbo-osissa
• Puhdista turboyksikkö ja pidä käyttöikä korkeammalla

Takuu turbohuolloissa

Turbohuollon tai korjauksen yhteydessä etsi palveluita, joissa on:

• Pätevöity henkilöstö alalla
• Viimeisintä diagnoositekniikkaa käytössä
• Laaja kokemus turbosuflanteista
• 12 kuukauden takuulla työstä, ei kilometrirajaa
• Nopea toimitus varaosille

Oikea turbohuolto on paras investointi moottorisi suorituskykyyn ja käyttöikään. Noudattamalla näitä ohjeita saat turbon toimimaan luotettavasti koko ajoneuvon käyttöiän ajan.