DE TURBO ALS PIJNLIJKE BAROMETER VOOR ANDER ONHEIL

Storingsdiagnose bij turbo's

Van een turbolader wordt in principe verwacht dat hij het volledige leven van de motor mee moet gaan. De realiteit is echter een triest verhaal van veel te jonge vervangingen van turbo's die eigenlijk een veel langer en beter leven hadden verdiend. Vaak liggen hier externe problemen aan de basis, waardoor een verwijderde turbo in veel gevallen meteen het doodvonnis van zijn vervanger zal inluiden. Zoals uit dit uitgebreide diagnoseverhaal zal blijken, heeft een verstoorde of zelfs kapotte turbo niet zelden te maken met factoren die er in feite volledig los van staan. Het gezond verstand van de monteur telt hierbij meer dan ooit.

ALOM AANWEZIG

We kunnen het ons misschien amper nog voorstellen, maar hij hééft bestaan: de tijd dat het woord 'turbo' nog fier op het kofferdeksel werd geblokletterd. Intussen behoort het wonderding van weleer meer en meer tot de standaarduitrusting van menige personenwagen. Insiders maken zich sterk dat anno 2020 wereldwijd zowat 80 tot 90% van de personenwagens met een turbolader uitgerust zal zijn. De reden? Een turbo zorgt voor meer motorefficiëntie, minder schadelijke uitstoot, en jaagt de vandaag courante benzinemotoren (1.000 cm³ en kleiner) naar toch aanvaardbare prestaties. De conclusie: het lukt haast niet meer zonder turbolader.

STORINGSDIAGNOSES

Het gros van de huidige turbo's wordt nog steeds aangedreven via de uitlaatgassen die over de turbine (de aandrijfkant van de turbo) worden geleid. Zo maakt de turbo integraal deel uit van een stuur- en regelkring tussen inlaat- en uitlaatspruitstuk. Wie turbo zegt, zegt daarom ook meteen motor. Dat maakt van de foutendiagnose een allesbehalve evidente zaak. Een overzicht van enkele herkenbare symptomen en hun oorsprong.

Verlies van vermogen

Verlies van vermogen is een ziektebeeld dat meerdere oorzaken kan hebben, maar vaak is hier de variabele nozzlegroep, vandaag een vaste waarde bij dieselmotoren, de boosdoener van dienst. Het schoepenhuis met variabele geometrie heeft als doel om op het wisselende aanbod van uitlaatgasdebieten te anticiperen en zo bij een verlaagd debiet de turbinegassen te versnellen. De schoepen worden typisch bediend via een debietaangestuurde, elektrische of vacuümactuator en durven, als gevolg van roetvorming en de verregaande blootstelling aan hete uitlaatgassen, wel eens dienst te weigeren. De schoepen raken - vaak in volledig open positie - geblokkeerd, waardoor bij lagere toerentallen (cfr. vijfde en zesde versnelling) de motor plots naar lucht moet happen als gevolg van de verminderde turbowerking. Het euvel is tamelijk eenvoudig vast te stellen: verwijder de actuatorarm en verifieer of het verlengstuk (elleboogje) dat zich in het lagerhuis van de turbo bevindt, wel vrij kan bewegen. Indien dat het geval is, verifieer je het best ook de goede werking van de actuator zelf (zie foutcodes!). Blijkt deze defect, dan is dat in de meeste gevallen een gevolg van overbelasting, te wijten aan, jawel, een stroef reagerende variabele nozzlegroep. Het probleem van het verlies van vermogen treedt ook in mindere mate op bij benzinemotoren; bij gelijkaardige symptomen controleert men dan het best via een foutuitlezing de goede werking van de wastegate, die het aangediende vermogen richting de turbo regelt.

Blauwwitte rook aan uitlaat

Men ziet blauwwitte rook aan de uitlaat vaak bij het langer stationair draaien van de motor. Het fenomeen is doorgaans gerelateerd aan het openlagerconcept van de turbo zelf. De eigenlijke lagering wordt namelijk verzorgd door een constante stroom van carterolie rond en tussen de aslagers, omdat de enorme toerentallen (200.000 rpm en meer) een klassieke, mechanische lagering de facto uitsluiten. Op die manier wordt de turboas 'zwevend' gelagerd, wat maakt dat, voor een goede werking, een turbo afhankelijk is van een evenwichtige aan- en afvoer van carterolie. Wanneer de turbo die olie bijvoorbeeld niet tijdig aan het carter kwijt kan (cfr. verstoppingen, vernauwingen en carterventilatie), komt deze, net door de open lagering, al snel via de compressorzijde in het leidingwerk richting de intercooler terecht. Enerzijds verstopt dit op termijn de intercooler, maar een andere belangrijke consequentie is dat de motor de eigen olie zal verbruiken, wat de blauwe dampen verklaart. Een verstoorde oliehuishouding binnen de turbo leidt bovendien ook tot interne lekkages aan de turbinekant, wat dan weer schadelijk is voor zowel de katalysator als de roetfilter.

Auto komt niet op toeren

Als de auto niet op toeren komt, ligt doorgaans niet de turbo, maar wel een verstopte roetfilter aan de basis. Die neemt turbovermogen weg en werkt bijgevolg smorend op de luchtbevoorrading, waardoor de axiale druk op de turboas de hoogte in schiet. Het verstoorde drukevenwicht in de turbo kan tot ernstige schade leiden, vooral wanneer er daadwerkelijk een axiale speling op de turboas zou ontstaan. Het regelmatig verifiëren van de speling op de turboas kan daarom heel wat informatie over de motorstatus verschaffen: aan de aanzuigkant van de turbo maak je de slang los, waardoor het compressorwiel in principe toegankelijk wordt. Radiaal moet je altijd een zekere speling voelen: deze is noodzakelijk voor een efficiënte olielagering. Axiaal daarentegen mag er van speling nooit sprake zijn, het is de voorbode van een gewisse breuk!

Turbogeluiden

Nogal wat turbo's hebben de neiging soms een ietwat fluitend geluid voort te brengen. Toch is het ene geluid het andere niet. Het verschijnen van een hoge, constante fluittoon is bijvoorbeeld vaak verbonden met de motortemperatuur, en is meestal het gevolg van microscheurtjes die zich door krimp en uitzetting openen of sluiten. Pakkingen verwisselen en bouten goed aanspannen brengt dan doorgaans soelaas. Anders loopt het wanneer het een geluid betreft met op- en neergaande toonhoogte. Dit wijst vrijwel altijd op een onbalans op de turboas. Soms ligt de oorzaak dan bij een beschadigd schoepenwiel, maar ook een sterke vervuiling op de schoepen kan aan de basis liggen.

AANDACHTSPUNTEN BIJ VERVANGING

Een goede basis is uiteraard de immer bijgeleverde installatiehandleiding, die zal adviseren om de bijgeleverde nieuwe olieleidingen aan te brengen, net als het oliefilter en enkele andere accessoires. Toch mag een oliewissel evenmin ontbreken. Er zijn zelfs turbofabrikanten die zweren bij de vervanging van ook de intercooler, wanneer de turbo wordt vervangen. Het merendeel van schade aan turbo's is bovendien wat men 'gevolgschade' noemt. Dit betekent dat de echte oorzaak eerder in de periferie rondom de turbo te vinden is, en daarom blijft het raadzaam om steeds het gezond verstand te laten spelen, en zeker oog te hebben voor leidingwerk, filters en dergelijke, alvorens de turbo in het vizier mag komen.

HET SCHADEGEVAL VAN DICHTBIJ

Het strookt niet echt met de revisiepolitiek die vandaag in de automotive gangbaar is, maar af en toe loont het toch de moeite om het binnenwerk van een kapotte turbo eens nader te bekijken. Dit kun je immers verwachten:

• Gebroken assen: Indien gebroken aan de 'dikke' kant (= kant turbinewiel), wijst dit steevast op een spelingsgebrek in de lagering of een falende olietoevoer. Indien gebroken aan de overgang van dik naar dun, wijst dit op een probleem aan de compressorkant, moeilijk te beoordelen!
• Roestvorming op de variabele nozzle: Verroeste schoepen komen regelmatig voor bij lekkende, watergekoelde EGR-systemen.
• Impactschade op de schoepenwielen: Komt zowel aan turbine- als aan compressorzijde voor. Beide turbohelften kunnen vreemde voorwerpen binnenkrijgen die de sneldraaiende schoepen beschadigen. Aan de turbinekant vindt men bijvoorbeeld klepfragmenten of deeltjes, afkomstig van de gloeikaars, terug. Aan de compressorzijde dan weer deeltjes uit het luchtinlaatsysteem, de luchtfilter enz.
• Gebroken schoepenwielen, cavitatie: Typisch bij een overbelasting van de turbo, door het beruchte 'chippen' van de motor of uitzonderlijk door materiaalmoeheid.

TURBO'S EN LEVENSDUUR

De cascade van milieurichtlijnen inzake de uitstoot leidde tot de intrede van een resem technische initiatieven zoals roetfilters, katalysatoren en EGR-kleppen. Naast hun onmiskenbare impact op onze luchtkwaliteit hebben deze attributen ook uitgesproken motorvervuilende eigenschappen gemeen, iets waarop de huidige turbotechnologie nog niet helemaal is afgestemd. Het leeuwenaandeel van de schadegevallen bij turbo's is het gevolg van een cascade van voorvallen die tot motorbevuiling te herleiden zijn.