Extra long lijdt onder gebrekkig motoronderhoud

turbo gaat normaliter even lang mee als motor

 
Voor een hoger motorvermogen bij een verbrandingsmotor kijken auto­constructeurs naar brandstof, zuurstof en ontbrandingstemperatuur. Een turbolader – samengeperste lucht voor de verbranding – is dan heel populair. Zeker in tijden van gedownsizede benzinemotoren en hun combinatie in HEV’s met de elektrische motor. Wanneer regelmatig motoronderhoud plaatsvindt, is een turbo van vergelijkbare levensduur. Loopt het toch fout, dan kan in vele gevallen turborevisie soelaas bieden.

Turbowerking

Meer vermogen door het aanleveren van samengeperste lucht aan de verbrandingsmotor, dat is het principe van een turbocharger (of turbolader, in de praktijk bijna steeds afgekort tot ‘turbo’). Praktisch functioneert een turbo als een ‘luchtpomp’: het turbinewiel binnenin wordt aangedreven door uitlaatgassen uit de cilinders van de verbrandingsmotor. Het turbinewiel drijft met een starre as het compressorwiel aan. Op zijn beurt zuigt dat onderdeel lucht aan en perst het die lucht samen. Bij opening van de inlaatklep stroomt de gecomprimeerde lucht de cilinder binnen. Hoe meer energie het uitlaatgas levert, hoe meer toeren turbine en compressor maken. Dit resulteert in meer lucht in de motor, waardoor die weer meer energie kan leveren. Zo ontstaat een steeds betere verbranding van een grotere hoeveelheid lucht in combinatie met de brandstof, waardoor de motor een groter vermogen ontwikkelt.

Turbo in de lift

Door de intrinsieke taak van de turbo is het geen mirakel dat het onderdeel steeds vaker in allerhande wagens terug te vinden is. Dit heeft de turbolader niet enkel te danken aan het extra vermogen die het levert maar ook omdat een betere luchttoevoer het verbrandingsproces in de motor efficiënter te controleren maakt. Zo wordt de verbranding geoptimaliseerd en behaalt het voertuig ook een betere emissiescore. Traditioneel is de turbolader in diesel­wagens terug te vinden en vandaag al bijna standaard aanwezig in diesels. Bij benzinemotoren – waar downsizing zich doorzet – is een turbo ook steeds meer aanwezig om zo het vermogen op te krikken. Ook in hybride voertuigen – waar elektrische motor en benzinemotor cohabiteren – wordt een turbo ingezet op de verbrandingsmotor voor voldoende vermogen.

Onderdelen turbolader

Een standaard turbocharger bestaat uit een drietal onderdelen: een compressor, het binnenwerk en een turbine.

Compressor

Met ‘compressor’ doelen we op de combo van het compressorhuis en het compressorwiel. Het compressorwiel – met speciaal gevormde schoepen om lucht aan te zuigen – situeert zich in het compressorhuis dat gevormd is om de lucht samen te drukken. Via het inlaatspruitstuk gaat de gecomprimeerde lucht naar de motor. Op die uitgang wordt vaak een recirculatieklep geplaatst. Die opent bij weg­vallende druk, waardoor de lucht wordt teruggeleid naar de compressorinlaat.

Binnenwerk

Het binnenwerk – centraal tussen compressorhuis en turbinehuis – bevat het lagerhuis. Daarin loopt de starre turbineas die draait in een zwevend lagersysteem. Aan beide zijden van deze as zitten schoepenwielen met de inverse stand van de turbinewielschoepen. Dit zorgt voor aanzuiging uit de luchtfilter.

Turbine

De turbine bestaat uit een turbinehuis en -as. Via het uitlaatspruitstuk wordt hete lucht naar het turbinehuis geleid. Het kanaal in die behuizing is geleidelijk aan kleiner, waardoor automatisch een stroom­versnelling plaatsvindt. De slakkenhuisvorm leidt de gassen om het turbinewiel om het aan te drijven. Die aandrijving wordt met een starre as op de compressor overgezet. De druk wordt meestal geregeld door een overdrukklep (‘wastegate’) die een gedeelte van de uitlaatgassen om de turbine leidt wanneer de druk te hoog oploopt.

Turbotechniek

Een aantal technologische snufjes ondersteunen de turbo bij haar functie:

• intercooler: een ‘radiator’ die tussen turbo en motor geplaatst wordt om gecomprimeerde lucht af te koelen, wat beter is voor een optimale verbranding.
• schakeling van turbo’s: inzet van meerdere turbo’s. Kleinere turbo’s komen sneller op gang en reageren dus directer. Twee kleine turbo’s kosten echter meer dan één grote. Het serieschakelen van turbo’s (in één lijn) zorgt voor een versterkend effect.
• turbo-elektronica: verbruik, emissie en geluid worden bepaald door elektronica die bij elk toerental de optimale turbodruk berekenen.
• variabele turbotechniek: beweegbare vanen rondom het turbinehuis kunnen de hoek veranderen waaronder uitlaatgassen op het turbinewiel terechtkomen. Een bijna gesloten positie doet de turbo reageren alsof hij een kleine uitlaatgasdoorlaat heeft (betere prestaties bij lage toerentallen) terwijl open vanen de eigenlijke grootte van de doorlaat be­nutten (performant bij hoge toerentallen).

 
Belang van motoronderhoud

Een turbo kent in principe dezelfde levensduur van een motor, indien die regelmatig en correct onderhouden wordt. Zo is de smering van de turbineas en -lagers én de koeling voor as, lagers en lagerhuis afhankelijk van het oliecircuit van de motor. Bovendien is de turbo een onvrijwillig vangnet van schroot – indien iets misloopt in de motor – dat zijn uitweg zoekt richting de uitlaat. Zo komt een turbo natuurlijk vroegtijdig aan zijn einde… 

Met dank aan Turbo’s Hoet Group