Turbo auto’s


In tegenstelling tot nog wat velen denken, kan bij een turbo, de druk niet zo maar ongelimiteerd worden verhoogd. Bij de meeste turbo-auto’s is dit maar een 0,2 tot 0,3 bar.

Dit om 2 redenen: ten eerste, omdat de as en lagering van een standaard turbo niet geschikt is, om een nog hogere druk te leveren. Doet men dat toch, dan treedt er versnelde slijtage op en is de turbo op korte termijn aan revisie toe. ( Zie noot bij Dump valves ) De tweede reden, de belangrijkste, is de ontsteking. De programmering van deze is gebaseerd op de turbodruk, waarmee de auto af fabriek wordt geleverd, met meestal een tolerantie van een 0,2 tot 0,25 bar.

De ontsteking van een turbo-auto vervroegt niet alleen, maar verlaat ook weer bij een bepaald toerental bij vol boost. Het maximale aantal graden, welke de ontsteking kan verlaten, is voorgeprogrammeerd en is gebaseerd op de standaard turbodruk af fabriek, met de toleranties zoals reeds voornoemd. De functie van verlating bij een turbo-auto dient ervoor te zorgen, dat de cilinders niet te heet worden. Het is één, zo niet de belangrijkste, veiligheidsvoorziening van een turbo-auto. Zodra het management het signaal krijgt, dat de kritische temperatuur in de cilinders genaderd wordt, verlaat deze de ontsteking met die aantal graden, die nodig zijn, om de temperatuur in de cilinders op peil te houden. Dus, als de druk meer verhoogd wordt, dan de tolerantie toelaat, kan de verlatingscurve het niet meer volgen, als de cilindertemperatuur hoger oploopt, met alle gevolgen van dien.

Ook is het beter om niet tot aan de grens van deze tolerantie te gaan. Dit heeft te maken met de weersgesteldheid. Alle drukken zijn gebaseerd op de aardse druk van 1000 millibar = 1 bar. Als de weersgesteldheid 1000 mb is, krijgt een non-turbo auto een vulling van 1 bar, maar een turbo-auto, waarvan de turbo 0,7 bar levert, een vulling van 1,7 bar. Als er een hoog drukgebied is, b.v. 1080 mb, krijgt de non-turbo een vulling van 1,08 bar en de turbo-auto 1,78 bar. Dit is ook één van de redenen, waarom er altijd, af fabriek, toleranties zijn ingebouwd en waarom, als men de turbodruk gaat verhogen, niet naar het maximum van deze toleranties moet gaan.

Ook als er een extreem laag drukgebied is, kunnen er problemen ontstaan. In feite krijgt de motor dan minder vulling, maar de buitentemperatuur is dan dermate laag, dat de lucht, die de motor ingaat, zo koud is, dat deze de mindere vulling overcompenseert. Koudere lucht is compacter, waardoor het meer zuurstofdeeltjes bevat. Met deze temperatuurverschillen is door de fabrikant natuurlijk ruim rekening mee gehouden met het programmeren , echter wel gebaseerd op de standaard drukvulling af fabriek. Als je echter op de grens van die toleranties zit, kan je problemen krijgen, tijdens deze weersgesteldheden.

Het vervelende is, dat men dit niet goed merkt. De hitte in de cilinders bereikt die temperatuur, dat het mengsel begint te ontbranden, voordat het volledig gecomprimeerd is. Het gevolg is, dat de zuigers aan de randen langzaam wegbranden en op een gegeven moment de topveren eruit breken, met alle schade van dien.

Je kan een paar kleine testjes uitvoeren, of dit met je auto het geval is, echter deze testen zijn niet 100% betrouwbaar. Je accelereert een paar keer met vol gas naar de 4e versnelling, houdt goed in de gaten, hoe snel je auto in de 2e en 3e versnelling in de hogere toeren klimt, alvorens af te vlakken. Als na een paar keer, de auto in de 2e of 3e versnelling eerder afvlakt, of, als je toch doortrekt, begint in te houden, heb je dit probleem. Een andere test is, om een paar keer met plankgas te accelereren, om dan vervolgens een vaste snelheid aan te houden. Als je dan, je auto licht voelt schokken, doe je er goed aan, om de turbodruk te verlagen. Het bespaar je veel geld.

Ook als het opvoeren van de turbodruk op een testbank wordt gedaan met behulp van een emissiemeter, moet je goed in de gaten houden, bij welk weersgesteldheid ( luchtdruk ) dit gebeurd. Een meter, die je waarschuwt als de cilindertemperatuur te hoog oploopt, is een uitlaatgastemperatuur meter, de EGT.

Om deze problemen op te lossen zie Dastec of turboproducten

 

Ombouw atmosferische motor naar turbo- of compressor motor

Civic-91-001-A

Het is de laatste jaren een rage geworden, om op een atmosferische motor, een turbo, compressor of een G-lader te bouwen. Men heeft dan de wildste verwachtingen van de vermogenstoename, maar velen komen van een koude kermis thuis, als met een aantal basisregels geen rekening wordt gehouden.

In het komende stuk hebben we het over turbo’s, maar grotendeels gelden dezelfde regels ook voor compressors en G-laders.

Tussen een atmosferische- en een turbomotor zit een aantal wezenlijke verschillen. De belangrijkste zijn de sterkte en type van de zuigers, de cilindersmering, de compressieverhouding en het ontstekingsmanagement.

Turbomotoren hebben meestal zgn. handgesmede zuigers, d.w.z. de zuigers zijn bij het gieten onder hogere druk geperst, dan de zuigers van een atmosferische motor, ze zijn dus sterker. Verder is de compressie- verhouding meestal bijna 2 punten lager dan die bij een atmosferische motor. Ook de oliesmering van de cilinders is anders. Bij een atmosferische motor gebeurt dat meestal, via de krukas, spatsmering, maar bij een turbomotor wordt dat meestal gedaan door een olieleiding, die de olie tegen de cilinderwanden sproeit. Niet alleen om beter te smeren, maar vooral voor warmte afvloeiing.
Echter het belangrijkste verschil ligt in het management en dan vooral in de programmering van de ontsteking. Bij de meeste atmosferische motoren vervroegt de ontsteking tot een bepaald aantal graden bij een bepaald toerental en blijft daar vervolgens op staan. Echter bij een turbomotor moet de ontsteking ook weer kunnen verlaten, wat van essentieel belang is, daar anders de temperatuur van de cilinders te hoog oploopt, waardoor het zgn. pingelen ontstaat. Hoeveel graden de ontsteking moet kunnen verlaten, is afhankelijk van de hoeveelheid drukvulling.

Als je de ontsteking niet aanpast en de compressieverhouding niet omlaag brengt,kan bij de meeste auto’s, met niet meer dan 0,2 tot 0,25 bar gewerkt worden. De vermogenstoename met deze druk is maximaal 20 to 25% en gezien de kosten, zijn dit dan dure pk’s.

Als je wel de compressie verlaagt, door andere zuigers te monteren, de ontsteking en zuigersmering aanpast, is het toch aan te bevelen, om niet, met een te extreem hoge druk te rijden. Je moet rekening houden dat de overige motoronderdelen en de carosserie nog altijd voor atmosferisch gebruik bedoeld waren. Welke druk je kan toepassen , is ook afhankelijk op welk type auto je een turbo gaat monteren. Bij een auto, die standaard 100 pk heeft, is het materiaal minder sterk, dan bij een auto, die 170 pk heeft.

Het zal je misschien opgevallen zijn, dat er tot nu toe, niets over brandstof is gezegd. Natuurlijk is er ook meer brandstof nodig, als er een turbo op een atmosferische motor gemonteerd wordt. Maar dit is het eenvoudigst te verhelpen.

Bij veel turbokits zit meestal al een unit met een 5e injector, dan is dat geen probleem. Zit zo’n unit er niet bij, of als je met losse componenten werkt, dan kan je met een goede chip tuning of PBV, de injectie goed aanpassen. Echter, dit werkt alleen maar goed tot die 0.2 / 0.25 bar. Zet je de turbodruk hoger, dan is alleen aanpassing van de injectie niet meer voldoende, om te voorkomen, dat de cilindertemperatuur te hoog oploopt. De ontsteking moet dan aangepast worden, om dit te tegen te gaan. Dit kan niet voorkomen worden, door er alleen maar meer benzine in te spuiten.

Als met deze basisregels rekening wordt gehouden, kan met een lichte auto met een 0.5 tot 0.6 bar druk gereden worden, wat gemiddeld een 40 tot 45 % vermogenwinst geeft. Bij auto’s, die standaard meer pk’s hebben, kan je, afhankelijk van die hoeveelheid, tot wel over de 1 bar druk werken, tenminste, als de turbo er geschikt voor is. Je krijgt dan wel een impossante vermogenstoename.

Als dit gedaan wordt, moet je, vooral bij de lichtere auto’s, er rekening mee houden, dat er dan ook nog de nodige aanpassingen aan de auto gedaan moeten worden.

Dit heeft niet zozeer met de pk’s te maken, maar door de enorme toename van het koppel. Als je nu plankgas geeft, is de acceleratie veel abrupter en veel sterker en als je dan opeens moet remmen, worden niet alleen de remmen, maar ook de vering vele malen zwaarder belast.

Als de auto alleen met kortere veren verlaagd is, dient dit zo snel mogelijk aangepast te worden. Je moet er ook rekening meehouden, dat de standaard verlagingsets niet meer voldoen bij dit soort vermogenstoenames. Je zal met de duurdere sets moeten werken. Dit geldt ook vaak voor de remmen, vooral als de auto achter trommelremmen heeft.

Producten, waarmee dit goed uitgevoerd kan worden, vindt u onder de rubriek Turbo-producten. De belangrijkste zijn de EMS-5 / 6 voor de ontsteking. De PIC-5 voor de brandstof. Dastec Unichip voor management aanpassing. Waterinjectie voor cilinderkoeling.

Hopelijk draagt deze info erbij, om schade en teleurstelling te voorkomen.