Hampir setiap mobil baru diluncurkan menawarkan turbocharger tetapi kekhawatiran keandalan pembeli tetap. Kami menyelidiki apa yang dapat menyebabkan seseorang gagal …
“Turbocharger pada dasarnya sangat andal.” Demikian kata Chris Kambouris, direktur pelaksana TurboDirect SA, ketika saya memberinya kunjungan untuk memahami mengapa turbocharger gagal. Menurut Chris, dalam 20 tahun ia telah terlibat dalam perdagangan turbo dan melakukan analisis forensik, hanya ada beberapa kasus yang mengarah pada klaim garansi; mayoritas masalah turbo disebabkan oleh faktor eksternal. Turbocharger adalah komponen yang sensitif dan jika dianiaya, bisa gagal, sama seperti bagian lainnya.
Latar Belakang
Mesin bermesin turbocharged untuk memungkinkan penurunan kapasitas mereka tanpa mempengaruhi output, dengan manfaat tambahan dari konsumsi bahan bakar yang lebih rendah ditambah pengurangan CO2 dan emisi berbahaya lainnya.
Tenaga mesin dibatasi oleh jumlah udara (oksigen) yang tersedia untuk pembakaran; setiap bahan bakar tambahan yang disuntikkan akan terbuang (ini terutama berlaku dalam mesin bensin dengan rasio udara-bahan bakar tetap). Sebuah turbo dapat dilihat sebagai pompa udara yang menggunakan energi buang yang biasanya terbuang untuk mengompres udara yang masuk di atas tekanan atmosfer dan memaksanya masuk ke ruang pembakaran, yang pada gilirannya memungkinkan lebih banyak bahan bakar untuk dibakar.
Cara kerja turbocharger
- Katup buang terbuka dan energi pembakaran yang tersisa (panas dan tekanan) dilepaskan ke bawah port knalpot.
- Gas buang yang dikeluarkan dipaksa melalui sisi turbin dari turbocharger yang memanfaatkan sebagian energi dengan memutar poros turbo yang terhubung ke sisi kompresor.
- Kompresor menerima udara atmosfer segar dari sistem asupan udara dan meningkatkan tekanan ke atmosfir di atas pada intake manifold.
- Tahap intercooler meningkatkan efisiensi dengan mendinginkan muatan udara segar setelah tahap kompresor (menghasilkan udara padat) sebelum mencapai intake manifold.
- Mesin menghirup udara di katup intake pada tekanan yang lebih tinggi dari atmosfer, yang menghasilkan lebih banyak oksigen mengisi ruang pembakaran daripada dalam mesin yang secara alami diaspirasi dengan kapasitas yang sama.
Komponen turbo
Turbo terdiri dari banyak bagian yang dibuat dari bahan khusus yang harus bertahan dengan suhu mendekati 1 000 derajat Celcius sementara bagian yang berputar dapat melebihi 200 000 r / min. Oleh karena itu, semua komponen yang berputar secara individual diimbangi oleh mesin yang memotong sejumlah kecil bahan berlebih.
Perakitan pusat putar berputar terakhir kemudian diimbangi dengan tingkat yang bagus pada mesin yang serupa dalam operasi untuk unit ban-balancing tetapi yang mampu menguji pada kecepatan maksimum menggunakan udara terkompresi. Penyesuaian terakhir dilakukan dengan membuang material minimal dari mur perakitan pada poros.
Komponen utama berikut ini penting dalam hal keandalan.
Perumahan
Bentuk rumah kompresor (dan turbin) ditentukan oleh luas dan dimensi radius, dan membentuk kulit terluar dari turbo.
Roda
Roda kompresor dan turbin terdiri dari baling-baling radial yang dirancang untuk memampatkan udara masuk dan mengekstrak energi dari gas buang. Desain, ukuran dan bentuk menentukan aliran udara, rasio tekanan dan efisiensi pada sisi kompresor dan kemampuan daya (dan efisiensi) di sisi turbin. Kedua roda ini harus benar-benar cocok satu sama lain dan dengan aplikasi mesin.
Batang
Poros menghubungkan roda com-pressor ke roda turbin dan berjalan melalui bantalan jurnal (atau bola).
Bearing
Bantalan jurnal yang dilumasi dengan oli mesin adalah yang paling umum, meskipun turbocharger high-end sekarang menggunakan bantalan bola.
Bantalan dorong
Pelat bantalan ini berkaitan dengan beban aksial pada poros turbocharger.
Turbo “seal”
Segel adalah istilah yang tidak tepat untuk menggambarkan komponen karena sebenarnya lebih dekat ke ring piston. Cincin logam ini mencegah bocornya minyak ke sisi kompresor atau turbin melalui aksi penyegelan, tetapi juga dengan memungkinkan udara bertekanan (atau gas buang) melalui celah cincin untuk menjaga minyak kembali ke rumah tengah.
Bagaimana cara merawat turbo Anda
- Selalu layani mesin Anda sesuai dengan jadwal servis, beri perhatian khusus pada spesifikasi oli.
- Memperbaiki masalah mesin dengan segera, termasuk asupan dan meningkatkan kebocoran.
- Sebagai praktik yang baik (meskipun tidak benar-benar diperlukan dengan turbochools modern yang disediakan oleh pompa air listrik), biarkan mesin diam selama satu menit setelah mengemudi.
- Ketika turbo gagal, cari akar penyebabnya sebelum mengganti unit.
- Meminta pipa umpan minyak turbo untuk diganti ketika diperlukan perubahan turbo (atau setelah 100 000 km), karena jalur pasokan yang mengandung cokelat memiliki efek yang sama seperti kolesterol terhadap arteri.
- Jangan pernah mengeringkan turbo baru. Pastikan prosedur pelumasan yang tepat diikuti ketika turbo baru dipasang.
Pembunuh turbo
Ini adalah kesalahan umum untuk melihat turbocharger sebagai komponen tambahan pada mesin, seperti Anda akan menjadi alternator. Oleh karena itu, asumsi adalah, ketika gagal, itu adalah kesalahan turbo dan unit baru diperlukan. Karena turbo adalah bagian integral dari sebuah mesin, masalah eksternal sering menyebabkan kegagalan dan akan melakukannya lagi ke unit baru jika akar permasalahannya tidak ditangani.
Kurangnya pelumasan
Pembunuh nomor satu adalah kurangnya lubrikasi. Karena fakta bahwa turbo dapat berputar lebih cepat dari 200 000 r / min berarti pelapisan lapisan-batas pada bantalan sangat penting. Jika karena alasan tertentu, minyak dengan spesifikasi yang tepat tidak mencapai area ini pada tekanan yang benar, kegagalan turbo akan segera terjadi. Masalah pelumasan mungkin termasuk oli yang salah, pompa oli yang salah dan pipa umpan minyak (atau saluran pembuangan) yang tersumbat. Ketika turbo diganti, start-up yang kering – jika prosedur pelumasan yang benar tidak diikuti – dapat membunuh turbo dalam hitungan detik. Bahkan saat idle, turbo berputar sekitar 10 000 r / mnt.
Kontaminasi minyak
Tidak cukup hanya untuk turbo menerima minyak; cairan juga harus bersih. Ketika turboshaft berputar pada kecepatan rotasi yang tinggi dalam bearing, partikel atau puing-puing apa pun dalam minyak bertindak sebagai pasta penggilingan dan menghilangkan poros dan bantalan kuningan dalam kasus jenis jurnal. Analisis forensik dari mode kegagalan ini mengungkapkan skor pada permukaan poros dan bantalan. Keausan dapat menyebabkan kegagalan bantalan dan kejang tetapi pada awalnya akan menyebabkan masalah lain.
Kondisi pengoperasian yang luar biasa
Jika turbo berjalan di luar amplop desainnya, kegagalan bisa menjadi bencana. Ini termasuk over-speeding turbo yang mengarah ke kompresor meledak dan roda turbin jika, misalnya, ada masalah dengan kontrol wastegate (atau variabel-nozzle turbo actuator). Bahan turbo dirancang untuk rentang suhu tertentu; melebihi ini adalah terminal. Shutdown panas adalah pembunuh yang dikenal karena minyak mulai mencekam ke permukaan bantalan. Meskipun watercooled turbos modern dengan pompa air listrik dirancang untuk mengatasi engine stop / start system, Chris Kambouris merasa ada baiknya membiarkan turbo mendingin dengan memungkinkan mesin untuk menganggur setelah hard drive berkelanjutan.
Kerusakan benda asing
Bayangkan melemparkan batu ke dalam bilah kipas ruangan. Hasilnya mirip dengan benda asing memasuki turbocharger tetapi kerusakan diperkuat karena kecepatan tinggi. Jalankan kendaraan tanpa filter udara dan partikel debu akan meledakkan baling-baling kompresor. Di sisi turbin, setiap serpihan mesin yang terbatuk bisa mematikan. Bahkan sealant yang salah diterapkan oleh beberapa pemasang turbo pada flens turbin dapat mengeras dan pecah dalam potongan-potongan kecil, merobek bilah menjadi serpihan.
Mengapa oli bocor turbos?
Kesalahpahaman adalah cincin logam (secara informal disebut sebagai “segel turbo”) yang dipakai, yang benar hanya dalam kasus yang jarang terjadi. Penyebab yang lebih mungkin adalah ketidakseimbangan dalam turbin kompresor, yang menyebabkan tekanan gas memaksa minyak ke sisi tekanan rendah. Intake, dorongan atau bahkan kebocoran kebocoran adalah penyebab umum.
Pelaku utama lainnya adalah garis minyak-kembali berlari kembali ke kasus mesin engkol di bawah gravitasi. Jika garis ini diblokir, minyak tidak memiliki tempat untuk pergi dan dipaksa melewati segel cincin logam. Penyebab bisa menjadi ketegaran di garis; tingkat oli terlalu tinggi di mesin; atau gas blow-by yang berlebihan dalam kotak engkol (atau katup ventilasi kotak engkol tekanan positif).
Penulis: Nicol Louw
About Post Author
