Hei!
Jeg har lagt merke til at turboladere er et hett tema her på forumet. De samme spørsmålene og de samme svarene går igjen. Derfor (og på grunn av en prøve i nær fremtid) har jeg tatt meg tid til å skrive av turbo-kapittelet i læreboka mi. Dette er interesant lesing for de fleste. [img]style_emoticons/<#EMO_DIR#>/tongue.gif[/img]
Boka anbefaler jeg foresten til alle som er interessert i dieselmotorer. Den går grundig gjennom alle aspekter ved motorene, og den er rikt illustrert. Den koster 450kr hos Ark: http://www.ark.no/bok/9788211003287/Motore...nnholt,_Freddy/
Her kommer det. Enjoy! [img]style_emoticons/<#EMO_DIR#>/biggrin.gif[/img]
<b>Turbolader</b>
En turbolader øker motoreffekten ved at det blir tilført mer luft til forbrenningen, slik at det kan sprøytes inn og forbrennes mer drivstoff per arbeidstakt. Sugemotorer bruker opp mot 10% av sin energi til å suge inn luft. Problemet for en dieselmotor er nettop å få tilført nok luft i det øvre turtallsområdet. Er det i tillegg generelt dårlig tilstand på innsprøytningssystemet og stor tenningsforsinkelse, resulterer det ofte i svart eksosrøyk. Dersom motoren kunne slippe å bruke energi på å suge inn luft til forbrenningen, ville motoren få tilsvarende høyere avgitt motoreffekt.
Turboladeren blir drevet av eksosgassene, som blir trykt ut av motoren med høyt trykk og høy varme. Den utnytter altså energi som ellers hadde gått tapt. I eksosmanifolden er det plassert en turbin som kan komme opp i et turtall på opp mot 120 000 o/min. Turbinen driver et pumpehjul etter sentrifugalpumpeprinsippet, og det blåser luft inn i innsugingsmanifolden. Kapasiteten på en riktig tilpasset turbolader er litt større enn det motoren strengt tatt behøver for å få ren forbrenning med samme innsprøytningsmengde som en sugemotor. I det øvre turtallsområdet når eksosgassene etter hvert driver eksosturbinen rundt med stor kraft og hastighet, blir det pumpet mer luft inn i motoren enn det den forbruker. Da oppstår det ett overtrykk på opptil ca. 1,5 bar (1,5 kp/cm^2). Motoren blir <i>overladet</i>. Noen motorer har ladetrykk på over 2 bar. Med luftoverskudd øker luftfyllingsgraden i sylinderen, og det kan sprøytes inn mer brennstoff uten at det fører til svart eksosrøyk. Motoren yter nå en betraktelig større effekt. Akselerasjonsevnen blir også merkbart forbedret.
Noen motorer har ikke turboladere som gir overlading, men har det vi kaller "atmosfæreturbo". Størrelsen og karakteristikken på turboladeren er tilpasset slik at den ikke gir overtrykk, bare atmosfæretrykk. Med en turbolader øker motoreffekten på en forholdsvis billig måte, samtidig som motorvekten blir holdt nede. En moderne turbolader i dieselmotorer i arbeidsmaskiner kan øke motoreffekten med fra 10% til 35%.
Turboladeren har også andre viktige fordeler:
-gir bedre drivstofføkonomi
-gir renere eksos
-gir lavere støynivå
-gir bedre effekt, særlig høyt over havet
Turboladeren gir ikke gevinst i alle maskiner. Motoren må arbeide med et høyt turtall for å utnytte turboladeren. I gravemaskiner og andre arbeidsredskaper som går med nokså høye arbeidsturtall, er den derfor gunstig å bruke.
På motorer der det er en betingelse at turboladeren gir økt effekt fra lavt turtall, bruker vi en turbolader med en trykkbegrensningsventil, populært kalt "waste-gate ventil". Denne turboladeren er større enn nødvendig for den aktuelle motoren. Turboladeren er kapasitetsmessig overdimensjonert og git ladetrykk allerede på lave turtall. Når motoren kommer opp i det øvre turtallsområdet, gir denne turboladeren for mye luft, og overtrykket blir da for høyt. Trykkbegrensningsventilen har en luftslange som går fra innsugingsmanifolden og ned til en membranklokke som påvirker ventilen mekanisk. Når ladetrykket kommer over en innstilt verdi, blir trykket mot membranen så stort at den via staget åpner trykkbegrensningsventilen. Eksosgassen blir da ledet forbi turboladeren og ut i eksosanlegget, og ladetrykket slutter å stige. Så snart gasspådraget blir redusert, minsker eksosmengden mot turbinhjulet i turboen, og lufttrykket i innsugingsmanifolden går ned. Trykkbegrensningsventilen lukker seg, og all eksosgassen går gjennom turboladeren igjenn.
Det er svært viktig at en motor med turbolader får uhindret lufttilførsel og færrest mulige hindringer i eksosanlegget. Turboladeren bremser eksosgassene og virker til en viss grad som en lyddemper. Disse delene krever spesielt godt vedlikehold og ettersyn.
En standardmotor som får bygd på en turbolader, må vanligvis suppleres med et mer effektivt kjølesystem, oljekjøling av stemplene og kjøling av lufta som går inn i sylindrene (kommentar: det er dette intercooleren benyttes til). For at antennelsestemperaturen ikke skal bli høyere, må kompresjonsforholdet i motoren senkes.
<i><b>Viktig</b>
På grunn av den høye temperaturen en turbolader blir utsatt for (opptil 700 grader celsius), må vi aldri bråstoppe en turboladet motor etter lengre tids hard belastning. Da fungerer ikke smøresystemet lenger, og oljen i turboladeren blir så varm at den brenner. Det gir uheldige koksavleiringer i lagrene i turboen. Motoren bør gå 5-15 minutter med høy tomgangshastighet til oljen og innsugingslufta har kjølt ned turboladeren. Det høye turtallet i turboladeren krever kontinuerlig oljetilførsel helt fra den begynner å rotere. I kaldt vær er smøreoljen tykkere, og da må motoren gå på lavt turtall til oljen er så varm at smøringen blir effektiv. Motoren bør ikke ruses før vi stopper den. Som nevnt blir det ikke mer smøring når motoren stopper, mens turboladeren fortsetter å rotere en stund etterpå. Lagrene i turboladeren kan da få skader.</i>
En turbolader stiller strenge krav til motoroljen. Oljen må være spesielt beregnet for turbolader.
Turboladeren er satt sammen av tre hoveddeler: Turbinhuset, lagerhuset og kompressorhuset. Turbinhuset er laget i støpejern før å tåle høy varme med lavest mulig utvidelseskoefissient. Huset har snegleform, det vil si at tverrsnittet minker trinnvis før eksosgassen treffer skovlene på turbinhjulet. Hensikten med sneglehusformen er at hastigheten på avgassene øker radikalt. Selve turbinhjulet må være svært godt avbalansert på grunn av det høye turtallet. Turbinhjulet kan være laget av silisiumkarbid, som tåler temperature opp i 2000 grader celsius og har lav spesifikk vekt. For å verne mot varmestråling inn mot lagerhuset kan det være plassert et varmeskjold like bak turbinhjulet. For at smøreoljen inne i lagerhuset ikke skal komme ut i turbinhuset eller kompressorhuset, er det montert tetningsringer av stål som ligner på vanlige stempelringer (tetningsringer av gummi ville brenne opp straks). På motsatt side mot kompressorhuset er det i tillegg plassert en oljeledeplate som skal hindre olje i å bli sugd inn i kompressorhuset i de turtallsfasene der det oppstår et større undertrykk i innsugingsmanifolden og dermed også i kompressorhuset. Oljelekkasje fra lagerhuset og inn i kompressorhuset er et problem når turboen er slitt. Dette viser seg som blå eksosrøyk (kommentar: ved et turbohavari kan oljelekkasjen bli så stor at motoren begynner å gå på oljen alene, uavhengig om dieselpumpen stoppes. Da ruser motoren oftest noe voldsomt, og gir seg gjerne ikke før oljen er oppbrukt eller motoren skjærer seg. Det skjer heldigvis ikke så ofte, men det er en god grunn til å ta vare på turboen).
Lagrene er spesielle glidelager i bronse som har nokså stor lagerklaring i radial retning. På grunn av det ekstremt høye turtallet må akselen flyte på en tykk oljefilm. Vi kan kjenne denne klaringen selv på en ny turbolader ved at vi tar tak i turbinhjulet og beveger det opp og ned. Det skal derimot ikke være merkbart slark i akselens lengderetning (aksialklaring). Det tyder i tilfelle på slitte tetningsringer, og da vil det lekke olje både ut i eksosrøret og i innsugingsmanifolden. Det er viktig at oljen renner uten motstand ned i bunnpanna igjen etter at den har smurt lagrene. Eldre turboladere hadde kulelagre, men disse turboladerne ulte og støyet litt mer, men tålte korte tidsrom med redusert smøring.
Ved siden av å smøre lagrene i turboladeren har oljen en viktig oppgave når det gjelder å kjøle ned lagerhuset. Varmen fra turbinhuset forplanter seg inn i lagrene og smøreoljen. Oljen blir så sterkt oppvarmet når motoren går med vedvarende stor belastning, at alle turboladede motorer må ha en oljekjøler. Motoren må dessuten gå med olje som er beregnet på motorer med turboladere.
<i><b>Viktig</b>
Det er svært viktig å ikke ruse opp motoren like etter den er startet, fordi det tar noen sekunder før det har blitt fullt oljetrykk. Likeledes skal motoren roes ned på lavt turtall før vi stopper den, både for at turtallet i turboladeren skal bli lavere, og for at den skal få anledning til å kjøles ned.</i>
For å hjelpe på problemet med manglende smøring når motoren startes opp og stoppes, kan vi montere et "turbosafe-aggregat". Det er i prinsippet en fjærbelastet oljeakkumulator som blir ladet med olje når motoren går. Når motoren går, trykker oljetrykket i smøresystemet stempelet helt inn i sylinderen. Idet motoren stopper faller trykket, og fjærkraften presser stempelet utover og trykker oljen gjennom en T-rørforbindelse inn i trykkoljeledningen til turboladeren. Den elektromagnetiske låsehaken stopper stempelet når det har gått halve slaglengden. Når motoren starter neste gang, blir låsehaken løftet opp av elektromagneten, og stempelet vil presse ut resten av oljen og sørge for smøring i startfasen inntil smøresystemet selv overtar. Stempelet blir deretter presset inn igjenn på nytt når oljetrykket øker i motorens smøresystem.
En del nyere turboladere har vannkjøling av lagerhuset ved kjølekanaler som går rundt ytterveggene. Vannkjølingen er tilkoblet det vanlige væskekjølingssystemet på motoren. For å unngå at kjølevæsken i væskekjølte turboladere koker når motoren stopper rett etter lengre tids hard belastning, er motoren gjerne utstyrt med en liten elektrisk sirkulasjonspumpe som er koblet over et tidsrelé som starter idet motoren stopper, og som går i noen minutter.
<i><b>Viktig</b>
Det er spesielt uheldig å la en turboladet motor gå i lengre tid på tomgangsturtall med lav motortemperatur. Dårlig forbrenning gir sotdannelse på skovlbladene og koksing av tetningsringene. Når motoren blir satt under full belastning igjenn, får eksosturbinen mye dårligere varmavledning på grunn av sotbelegget.</i>
Det var alt.
Jeg har lagt merke til at turboladere er et hett tema her på forumet. De samme spørsmålene og de samme svarene går igjen. Derfor (og på grunn av en prøve i nær fremtid) har jeg tatt meg tid til å skrive av turbo-kapittelet i læreboka mi. Dette er interesant lesing for de fleste. [img]style_emoticons/<#EMO_DIR#>/tongue.gif[/img]
Boka anbefaler jeg foresten til alle som er interessert i dieselmotorer. Den går grundig gjennom alle aspekter ved motorene, og den er rikt illustrert. Den koster 450kr hos Ark: http://www.ark.no/bok/9788211003287/Motore...nnholt,_Freddy/
Her kommer det. Enjoy! [img]style_emoticons/<#EMO_DIR#>/biggrin.gif[/img]
<b>Turbolader</b>
En turbolader øker motoreffekten ved at det blir tilført mer luft til forbrenningen, slik at det kan sprøytes inn og forbrennes mer drivstoff per arbeidstakt. Sugemotorer bruker opp mot 10% av sin energi til å suge inn luft. Problemet for en dieselmotor er nettop å få tilført nok luft i det øvre turtallsområdet. Er det i tillegg generelt dårlig tilstand på innsprøytningssystemet og stor tenningsforsinkelse, resulterer det ofte i svart eksosrøyk. Dersom motoren kunne slippe å bruke energi på å suge inn luft til forbrenningen, ville motoren få tilsvarende høyere avgitt motoreffekt.
Turboladeren blir drevet av eksosgassene, som blir trykt ut av motoren med høyt trykk og høy varme. Den utnytter altså energi som ellers hadde gått tapt. I eksosmanifolden er det plassert en turbin som kan komme opp i et turtall på opp mot 120 000 o/min. Turbinen driver et pumpehjul etter sentrifugalpumpeprinsippet, og det blåser luft inn i innsugingsmanifolden. Kapasiteten på en riktig tilpasset turbolader er litt større enn det motoren strengt tatt behøver for å få ren forbrenning med samme innsprøytningsmengde som en sugemotor. I det øvre turtallsområdet når eksosgassene etter hvert driver eksosturbinen rundt med stor kraft og hastighet, blir det pumpet mer luft inn i motoren enn det den forbruker. Da oppstår det ett overtrykk på opptil ca. 1,5 bar (1,5 kp/cm^2). Motoren blir <i>overladet</i>. Noen motorer har ladetrykk på over 2 bar. Med luftoverskudd øker luftfyllingsgraden i sylinderen, og det kan sprøytes inn mer brennstoff uten at det fører til svart eksosrøyk. Motoren yter nå en betraktelig større effekt. Akselerasjonsevnen blir også merkbart forbedret.
Noen motorer har ikke turboladere som gir overlading, men har det vi kaller "atmosfæreturbo". Størrelsen og karakteristikken på turboladeren er tilpasset slik at den ikke gir overtrykk, bare atmosfæretrykk. Med en turbolader øker motoreffekten på en forholdsvis billig måte, samtidig som motorvekten blir holdt nede. En moderne turbolader i dieselmotorer i arbeidsmaskiner kan øke motoreffekten med fra 10% til 35%.
Turboladeren har også andre viktige fordeler:
-gir bedre drivstofføkonomi
-gir renere eksos
-gir lavere støynivå
-gir bedre effekt, særlig høyt over havet
Turboladeren gir ikke gevinst i alle maskiner. Motoren må arbeide med et høyt turtall for å utnytte turboladeren. I gravemaskiner og andre arbeidsredskaper som går med nokså høye arbeidsturtall, er den derfor gunstig å bruke.
På motorer der det er en betingelse at turboladeren gir økt effekt fra lavt turtall, bruker vi en turbolader med en trykkbegrensningsventil, populært kalt "waste-gate ventil". Denne turboladeren er større enn nødvendig for den aktuelle motoren. Turboladeren er kapasitetsmessig overdimensjonert og git ladetrykk allerede på lave turtall. Når motoren kommer opp i det øvre turtallsområdet, gir denne turboladeren for mye luft, og overtrykket blir da for høyt. Trykkbegrensningsventilen har en luftslange som går fra innsugingsmanifolden og ned til en membranklokke som påvirker ventilen mekanisk. Når ladetrykket kommer over en innstilt verdi, blir trykket mot membranen så stort at den via staget åpner trykkbegrensningsventilen. Eksosgassen blir da ledet forbi turboladeren og ut i eksosanlegget, og ladetrykket slutter å stige. Så snart gasspådraget blir redusert, minsker eksosmengden mot turbinhjulet i turboen, og lufttrykket i innsugingsmanifolden går ned. Trykkbegrensningsventilen lukker seg, og all eksosgassen går gjennom turboladeren igjenn.
Det er svært viktig at en motor med turbolader får uhindret lufttilførsel og færrest mulige hindringer i eksosanlegget. Turboladeren bremser eksosgassene og virker til en viss grad som en lyddemper. Disse delene krever spesielt godt vedlikehold og ettersyn.
En standardmotor som får bygd på en turbolader, må vanligvis suppleres med et mer effektivt kjølesystem, oljekjøling av stemplene og kjøling av lufta som går inn i sylindrene (kommentar: det er dette intercooleren benyttes til). For at antennelsestemperaturen ikke skal bli høyere, må kompresjonsforholdet i motoren senkes.
<i><b>Viktig</b>
På grunn av den høye temperaturen en turbolader blir utsatt for (opptil 700 grader celsius), må vi aldri bråstoppe en turboladet motor etter lengre tids hard belastning. Da fungerer ikke smøresystemet lenger, og oljen i turboladeren blir så varm at den brenner. Det gir uheldige koksavleiringer i lagrene i turboen. Motoren bør gå 5-15 minutter med høy tomgangshastighet til oljen og innsugingslufta har kjølt ned turboladeren. Det høye turtallet i turboladeren krever kontinuerlig oljetilførsel helt fra den begynner å rotere. I kaldt vær er smøreoljen tykkere, og da må motoren gå på lavt turtall til oljen er så varm at smøringen blir effektiv. Motoren bør ikke ruses før vi stopper den. Som nevnt blir det ikke mer smøring når motoren stopper, mens turboladeren fortsetter å rotere en stund etterpå. Lagrene i turboladeren kan da få skader.</i>
En turbolader stiller strenge krav til motoroljen. Oljen må være spesielt beregnet for turbolader.
Turboladeren er satt sammen av tre hoveddeler: Turbinhuset, lagerhuset og kompressorhuset. Turbinhuset er laget i støpejern før å tåle høy varme med lavest mulig utvidelseskoefissient. Huset har snegleform, det vil si at tverrsnittet minker trinnvis før eksosgassen treffer skovlene på turbinhjulet. Hensikten med sneglehusformen er at hastigheten på avgassene øker radikalt. Selve turbinhjulet må være svært godt avbalansert på grunn av det høye turtallet. Turbinhjulet kan være laget av silisiumkarbid, som tåler temperature opp i 2000 grader celsius og har lav spesifikk vekt. For å verne mot varmestråling inn mot lagerhuset kan det være plassert et varmeskjold like bak turbinhjulet. For at smøreoljen inne i lagerhuset ikke skal komme ut i turbinhuset eller kompressorhuset, er det montert tetningsringer av stål som ligner på vanlige stempelringer (tetningsringer av gummi ville brenne opp straks). På motsatt side mot kompressorhuset er det i tillegg plassert en oljeledeplate som skal hindre olje i å bli sugd inn i kompressorhuset i de turtallsfasene der det oppstår et større undertrykk i innsugingsmanifolden og dermed også i kompressorhuset. Oljelekkasje fra lagerhuset og inn i kompressorhuset er et problem når turboen er slitt. Dette viser seg som blå eksosrøyk (kommentar: ved et turbohavari kan oljelekkasjen bli så stor at motoren begynner å gå på oljen alene, uavhengig om dieselpumpen stoppes. Da ruser motoren oftest noe voldsomt, og gir seg gjerne ikke før oljen er oppbrukt eller motoren skjærer seg. Det skjer heldigvis ikke så ofte, men det er en god grunn til å ta vare på turboen).
Lagrene er spesielle glidelager i bronse som har nokså stor lagerklaring i radial retning. På grunn av det ekstremt høye turtallet må akselen flyte på en tykk oljefilm. Vi kan kjenne denne klaringen selv på en ny turbolader ved at vi tar tak i turbinhjulet og beveger det opp og ned. Det skal derimot ikke være merkbart slark i akselens lengderetning (aksialklaring). Det tyder i tilfelle på slitte tetningsringer, og da vil det lekke olje både ut i eksosrøret og i innsugingsmanifolden. Det er viktig at oljen renner uten motstand ned i bunnpanna igjen etter at den har smurt lagrene. Eldre turboladere hadde kulelagre, men disse turboladerne ulte og støyet litt mer, men tålte korte tidsrom med redusert smøring.
Ved siden av å smøre lagrene i turboladeren har oljen en viktig oppgave når det gjelder å kjøle ned lagerhuset. Varmen fra turbinhuset forplanter seg inn i lagrene og smøreoljen. Oljen blir så sterkt oppvarmet når motoren går med vedvarende stor belastning, at alle turboladede motorer må ha en oljekjøler. Motoren må dessuten gå med olje som er beregnet på motorer med turboladere.
<i><b>Viktig</b>
Det er svært viktig å ikke ruse opp motoren like etter den er startet, fordi det tar noen sekunder før det har blitt fullt oljetrykk. Likeledes skal motoren roes ned på lavt turtall før vi stopper den, både for at turtallet i turboladeren skal bli lavere, og for at den skal få anledning til å kjøles ned.</i>
For å hjelpe på problemet med manglende smøring når motoren startes opp og stoppes, kan vi montere et "turbosafe-aggregat". Det er i prinsippet en fjærbelastet oljeakkumulator som blir ladet med olje når motoren går. Når motoren går, trykker oljetrykket i smøresystemet stempelet helt inn i sylinderen. Idet motoren stopper faller trykket, og fjærkraften presser stempelet utover og trykker oljen gjennom en T-rørforbindelse inn i trykkoljeledningen til turboladeren. Den elektromagnetiske låsehaken stopper stempelet når det har gått halve slaglengden. Når motoren starter neste gang, blir låsehaken løftet opp av elektromagneten, og stempelet vil presse ut resten av oljen og sørge for smøring i startfasen inntil smøresystemet selv overtar. Stempelet blir deretter presset inn igjenn på nytt når oljetrykket øker i motorens smøresystem.
En del nyere turboladere har vannkjøling av lagerhuset ved kjølekanaler som går rundt ytterveggene. Vannkjølingen er tilkoblet det vanlige væskekjølingssystemet på motoren. For å unngå at kjølevæsken i væskekjølte turboladere koker når motoren stopper rett etter lengre tids hard belastning, er motoren gjerne utstyrt med en liten elektrisk sirkulasjonspumpe som er koblet over et tidsrelé som starter idet motoren stopper, og som går i noen minutter.
<i><b>Viktig</b>
Det er spesielt uheldig å la en turboladet motor gå i lengre tid på tomgangsturtall med lav motortemperatur. Dårlig forbrenning gir sotdannelse på skovlbladene og koksing av tetningsringene. Når motoren blir satt under full belastning igjenn, får eksosturbinen mye dårligere varmavledning på grunn av sotbelegget.</i>
Det var alt.
_____________________
![[Bilde: masseyfergusonwh6.jpg]](http://img215.imageshack.us/img215/2640/masseyfergusonwh6.jpg)
![[Bilde: johndeerelogo4clverthm5.jpg]](http://img215.imageshack.us/img215/5620/johndeerelogo4clverthm5.jpg)
Heisann, enda en ulyd!
Fine linker: imageshack - howstuffworks - Grunleggende om turboladere
Heisann, enda en ulyd!
Fine linker: imageshack - howstuffworks - Grunleggende om turboladere
