Handboek Turbochargers

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
info@turboworld.nl l www.turboworld.nl
Turbo
Handboek
TurboHandboek

Turbo HandboekInhoud 1. Inleiding
2
1. INLEIDING
2. GESCHIEDENIS VAN DE TURBO
3. TECHNIEK
De verbrandingsmotor
Drukvulling
Pulsdrukvulling
Mechanische drukvulling
Uitlaatgasdrukvulling
Registerdrukvulling
4. DE TURBO
Voordelen en nadelen
Opbouw en onderdelen
De compressor
Het binnenwerk
De turbine
5 EXTRA ONDERDELEN
De intercooler
Parallelle schakeling
Serieschakeling
6. ONTWIKKELINGEN DOOR DE JAREN HEEN
Turbo-elektronica
Variabele turbinetechniek
De VNTOP
Beste lezer,
Dit handboek over turbo’s wordt u aangeboden door Turbo
World. Wat mag u verwachten? Veel techniek uiteraard,
alsmede de diverse voordelen en nadelen van turbo’s. Ook
wordt ingegaan op de historie van de turbo en presenteren
we u vele feiten en weetjes.
Eigenlijk is dit handboek gemaakt voor twee soorten mensen:
voor degenen met verstand van techniek én voor degenen
die er graag meer verstand van zouden willen hebben. Al
bladerend doet u vanzelf meer kennis op. U komt vragen
tegen die antwoorden verlangen. En antwoorden die weer
nieuwe vragen oproepen. Iedereen kan er wat van opsteken
en dat maakt dit handboek tot iets waardevols. Iets om te
bewaren.Voor op de balie, in de wachtruimte of in de kantine.
Wij van Turbo World hebben dit handboek met ontzettend veel
enthousiasme voor u samengesteld. Wij hopen dat hetzelfde
voor 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 tip
wel in een volgende uitgave. Wij wensen u heel veel lees- en
kijkplezier!
Jeroen Velthuis
Directeur Turbo World
3
7. TURBOSCHADES
Wel of niet vervangen?
Achterhalen van de klachtenoorzaak
Onvoldoende smering
Inslag van voorwerpen
Vervuilde smeerolie
Te hoge tegendruk van de uitlaatgassen
Te hoge temperatuur van de uitlaatgassen
Scheurvorming
Materiaalmoeheid
8. PROBLEMEN EN OPLOSSINGEN
Turbo probleem analyse
9. QUALITY CHECKLIST
10. IN DE WERKPLAATS
Het reinigingsproces
Het oppervlaktebehandelingsproces
Het controleproces
Het balanceerproces
11. DOE DE TURBO-TEST
Multiple choice test

De turbo bestaat ongeveer net zo lang als de verbran-
dingsmotor. Al in 1885 en 1896 deden Gottlieb Daimler en
Rudolf Diesel onderzoek naar nieuwe mogelijkheden om
het vermogen te vergroten en het brandstofverbruik te
verminderen door het inbrengen van gecomprimeerde
lucht.
Het was de Zwitser Alfred J. Büchli 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 geïntroduceerd 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 turbo’s nog niet echt betrouwbaar
waren gebleken. Een jaar later volgde de turbo voor personenauto’s.
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
commerciële turbo’s 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 personenauto’s 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.
Drukvulling
Het 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).
Pulsdrukvulling
Pulsdrukvulling 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 drukvulling
Bij 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.
Eén 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.
Uitlaatgasdrukvulling
Turbo’s 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.
Registerdrukvulling
Eén 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. TECHNIEK
4 5
2.1 Mercedes 3.0 liter Turbo Diesel

Auto’s zouden eigenlijk twee motoren moeten hebben.
Eén om snel mee te kunnen acceleren en één voor een
constante snelheid. Omdat twee motoren in een auto iets
teveel van het goede is, biedt de inbouw van een turbo een
oplossing 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 nadelen
De 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 TURBO
6 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 onderdelen
Een turbo is opgebouwd uit drie hoofdonderdelen: de compressor,
het binnenwerk en de turbine.
De compressor
Het 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 turbo’s
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
8 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 turbo’s 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 binnenwerk
Het 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 één 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.
10 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 onderhouden en gesmeerd,
gemiddeld zo’n 120.000 kilometer meegaat? En dat u zelf
met uw rijgedrag daar een grote invloed op heeft?

De turbine
Het 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).
12 13
4.6 Overdrukklep gesloten 4.7 Overdrukklep open
Wist u dat…
…een turbo al kapot kan gaan door een luchtbel in de
olieleiding? De turbo wordt heel even niet gesmeerd en
dat kan al voldoende zijn om de lagers vast te laten lopen.

Door geavanceerd gietwerk, nieuwe compressortechnie-
ken en verbeterde stressbestendigheid van de toegepaste
materialen is de toekomst nu echt begonnen. Nieuwe
technieken doen hun intrede en we staan aan de basis van
mogelijk 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
turbo’s 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 turbo’s 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 voor
de extra’s. Daarnaast zijn fabrikanten bezig de grenzen te
verkennen van de techniek om meerdere turbo’s in een
auto te bouwen, parallel of serieel.
De intercooler
Een 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 schakeling
Het is mogelijk meerdere turbo’s in te bouwen. Met name bij V-type
motoren kan worden gekozen voor meerdere kleinere turbo’s.
Kleinere turbo's komen sneller op gang en reageren dus eerder op
het gaspedaal. Een ander voordeel is dat twee kleinere turbo’s een
sneller resultaat geven dan een grote turbo. Enkele (kleine) nadelen
zijn er ook: twee turbo’s vallen meestal duurder uit dan één 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 turbo’s.
Serieschakeling
Naast parallel geschakelde turbo’s is het ook mogelijk turbo’s in
serie te schakelen. De turbo’s staan als het ware in één lijn,
waardoor een versterkend effect optreedt. Na de twee turbo’s te zijn
gepasseerd komen de uitlaatgassen in de uitlaat.
Het principe van de seriegeschakelde turbo’s 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 ONDERDELEN
14 15
5.1 BMW Variabele Twin Turbo dieselmotor
6. ONTWIKKELINGEN DOOR DE JAREN HEEN
Wist u dat…
…de gemiddelde temperatuur van de uitlaatgassen bij de
inlaat van een dieselturbo 800 graden 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 geïntroduceerd. 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 essentiële rol
weggelegd, met name in de toepassing van turbo’s 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-elektronica
Vandaag 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 turbinetechniek
Eén 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 personenauto’s.
Turbo Handboek6. ONTWIKKELINGEN DOOR DE JAREN HEEN
16 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 HEEN
18 19
De VNTOP
Garrett 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
personenauto’s 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 turbo’s ronddraaien tot 220.000
toeren per minuut? En dat ter vergelijking de rotoren
van een vliegtuig “slechts” 7.000 toeren per minuut
bereiken?

Hoe goed een turbo ook is ontworpen, wordt behandeld en
onderhouden, schade blijft natuurlijk altijd mogelijk. En
omdat de ene schade de andere niet is, is er voor vrijwel
elk probleem een andere oplossing. Dit hoofdstuk gaat in
op de diverse mogelijkheden, waarbij het achterhalen van
de 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 klachtenoorzaak
Bij 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 smering
Bij 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. TURBOSCHADES
20 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 turbocompressor 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).
22 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 één seconde kan accelereren
van 20.000 toeren naar 150.000 toeren 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 voorwerpen
Door 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.
24
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.
26 27
7.15 Inslag door kleine vuildelen
7.14 Inslag vreemd voorwerp compressorwiel
Wist u dat…
…het verstandig is de motor even stationair te laten
lopen als deze tijdens een rit veel toeren heeft moeten
draaien? Dit zorgt er namelijk voor dat de turbo goed
wordt nagesmeerd en afkoelt.

Vervuilde smeerolie
De 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).
28 29
7.18 Ingesleten axiaallager
7.16 Gegroefd radiaallager
7.17 Beschadigde thrust collar en nieuwe thrust collar
Wist u dat…
…het essentieel is om een turbo in onbalans een hinder-
lijk geluid veroorzaakt en de levensduur 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 uitlaatgassen
Een 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.
30
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 dat…
…een 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 turbo?

Te hoge temperatuur van de uitlaatgassen
De 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.
Scheurvorming
Door 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.
Materiaalmoeheid
Materiaalmoeheid 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).
33
7.23 Scheuren in turbinehuis
7.24 Beschadigd compressorwiel
7.25 Gebroken compressorwiel
32
Wist u dat…
…alleen slecht uitgebalanceerde, versleten of bescha-
digde turbo’s veel lawaai produceren? En dat een goed
onderhouden en functionerende turbo nauwelijks hoor-
baar is?

Turbo probleem analyse
1. 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:
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;
Mogelijke oorzaak:
probleem met brandstofsysteem.
Oplossing:
vervanging van de turbo is niet noodzakelijk; opnieuw afstellen en
brandstofsysteem controleren.
Mogelijke oorzaak:
interne motorproblemen.
Oplossing:
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:
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:
3. Probleem: zwarte uitlaatgassen.
Mogelijke oorzaak:
een defecte turbo.
Oplossing:
Mogelijke oorzaak:
Oplossing:
Mogelijke oorzaak:
Oplossing:
Mogelijke oorzaak:
probleem met brandstofsysteem.
Oplossing:
vervanging van de turbo is niet noodzakelijk; opnieuw afstellen
en brandstofsysteem controleren.
Mogelijke oorzaak:
Oplossing:
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:
Oplossing:
Mogelijke oorzaak:
Oplossing:
4. Probleem: overmatig verbruik van motorolie.
Mogelijke oorzaak:
een defecte turbo.
Oplossing:
Mogelijke oorzaak:
Oplossing:
Mogelijke oorzaak:
Oplossing:
Mogelijke oorzaak:
olie-afvoer of carterventilatie verstopt.
Oplossing:
∑
Turbo Handboek8. PROBLEMEN EN OPLOSSINGEN
34 35

Mogelijke oorzaak:
Oplossing:
5. Probleem: blauwe uitlaatgassen.
Mogelijke oorzaak:
een defecte turbo.
Oplossing:
Mogelijke oorzaak:
Oplossing:
Mogelijke oorzaak:
Oplossing:
Mogelijke oorzaak:
Oplossing:
Mogelijke oorzaak:
Oplossing:
6. Probleem: turbocharger maakt lawaai.
Mogelijke oorzaak:
luchtlekkage tussen het luchtfilter en de turbo.
Oplossing:
Mogelijke oorzaak:
een defecte turbo.
Oplossing:
Mogelijke oorzaak:
Oplossing:
Mogelijke oorzaak:
Oplossing:
Mogelijke oorzaak:
Oplossing:
Mogelijke oorzaak:
Oplossing:
7. Probleem: olielekkage aan de luchtinlaatzijde
van de turbo.
Mogelijke oorzaak:
een defecte turbo.
Oplossing:
Mogelijke oorzaak:
Oplossing:
Mogelijke oorzaak:
Oplossing:
Mogelijke oorzaak:
Oplossing:
Mogelijke oorzaak:
Oplossing:
8. Probleem: olielekkage aan de turbinezijde
van de turbo.
Mogelijke oorzaak:
een defecte turbo.
Oplossing:
Mogelijke oorzaak:
Oplossing:
Mogelijke oorzaak:
Oplossing:
Turbo Handboek8. PROBLEMEN EN OPLOSSINGEN
36 37
Wist u dat…
…de actuator van een variabele turbo veelal
door middel van vacuüm wordt afgeregeld 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 onderstaande
montage-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 CHECKLIST
38 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 één 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 CHECKLIST
40 41

Turbo World levert gereviseerde turbochargers voor ieder
type motor. De werkplaats kent vier gespecialiseerde
disciplines: reiniging, oppervlaktebehandeling, controle en
balanceren. Deze vier specialismen zorgen er voor dat de
gereviseerde turbocharger de kwaliteit van een nieuwe
turbo 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 reinigingsproces
Bij binnenkomst wordt de turbo gedemonteerd en geanalyseerd.
Vervolgens worden de onderdelen grondig gereinigd (foto 10.1).
Hiervoor worden een speciale wasmachine en een industriële 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 oppervlaktebehandelingsproces
De 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 WERKPLAATS
42
10.2 Straalmachine
10.1 Reinigingsproces
43
Wist u dat…
…een motor die in slechte conditie verkeert carterdruk
heeft en dat daardoor de oliedruk in de turbo op kan
lopen? En dat dit gegarandeerd tot olielekkage in de turbo
zal leiden?
Wist u dat…
…aanpassingen aan een turbo niet bevorderlijk zijn voor
de levensduur ervan? Het rijden met verhoogde turbodruk
kan leiden tot schade aan de lagering van de turbo.

Het controleproces
De 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 balanceerproces
Het balanceren is één 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 turbo’s 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 WERKPLAATS
44 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 worden
gekoeld?
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 beschadigingen
aan 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-TEST
46 47

Vraag 9. Welke van de volgende beweringen over
elektronische 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 ten
opzichte 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 variëren.
D. Het verzorgen van meer turbodruk in alleen het lagere motoren-
toerental.
Turbo Handboek11. DOE DE TURBO-TEST
48
1c2a3a4c5d6b7b8c9d10c
Antwoorden

Handboek Turbochargers

Recommended

Recommended

More Related Content

Similar to Handboek Turbochargers

Similar to Handboek Turbochargers (10)

Handboek Turbochargers