Di seguito l’elenco dei fap e catalizzatori oggetto della proposta, NUOVI ORIGINALI – QUALITÀ GARANTITA!
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Nei motori Diesel il primo passaggio verso la riduzione delle emissioni è stato fatto aumentando la mandata d’aria al motore, ovvero generando un rapporto stecchiometrico a vantaggio del comburente. Nonostante ciò questa soluzione non è stata sufficiente ad eliminare o meglio ridurre drasticamente gli incombusti e così sono stati studiati altri sistemi quali ad esempio le valvole EGR, capaci di ricircolare in aspirazione, in determinate condizioni, parte dei gas di scarico, così da procedere ad una seconda combustione. Anche queste soluzioni, pur garantendo dei vantaggi, non sono state in grado di abbattere in modo sostanziale le emissioni nocive e così nella grande corsa verso l’ecologia sono stati inventati i catalizzatori, ovvero dei sistemi di post-combustione dei gas di scarico. Il concetto è semplice: far passare i gas all’interno di un nido d’ape incandescente così da poter bruciare tutte le particelle incombuste. Questo sistema è posizionato dopo la turbina ed ha dato risultati positivi ma ovviamente la corsa non si è fermata portando alla realizzazione dei Filtri Anti Particolato, un altro sistema simile al catalizzatore capace di intrappolare le polveri generate dalla combustione per poi bruciarle quando il motore raggiunge i corretti livelli di temperatura dei gas.

Questi sistemi hanno evidenziato ovviamente dei pro e dei contro, ma hanno comunque rappresentato un miglioramento rispetto alle condizioni iniziali.

A livello meccanico una delle controindicazioni più importanti è rappresentata dalla rottura del turbo soprattutto nei casi in cui la vettura viene utilizzata sfruttando una bassa potenza motore (ridotta temperatura dei gas di scarico) e per brevi tragitti infatti in questi casi ed in queste condizioni il processo di bruciatura delle particelle non viene avviato. I catalizzatori ed i FAP, una volta parzialmente ostruiti, generano un aumento della pressione a valle del turbo ed un aumento incontrollato della temperatura dei gas all’interno del collettore di scarico e della turbina. In queste condizioni l’elevata temperatura dei gas per effetto induttivo raggiunge il corpo centrale bruciando l’olio di passaggio mentre la contropressione genera una forte spinta assiale sull’albero del turbo sino a rompere la ralla reggispinta.

In moltissimi casi a seguito della rottura del turbo per evitare d’incorrere in spese troppo ingenti viene eseguito il lavaggio del catalizzatore o del FAP, oppure la foratura delle masse interne così da permettere la fuoriuscita dei gas anche nel caso in cui le polveri siano troppe. Questa pratica è ormai largamente diffusa ma è da considerarsi quale fenomeno legato alla scarsa conoscenza degli aspetti tecnici e morali.
 

Aspetti tecnici

In fase di progettazione e sviluppo del motore vengono eseguiti calcoli finalizzati alla definizione dell’aerodinamica del turbo ed alle tarature necessarie affinchè possa operare in modo corretto. Nello studio di definizione molti sono i parametri presi in considerazione e fra questi uno particolarmente importante è quello relativo alla contropressione generata dal sistema di post trattamento dei gas. Questa pressione favorisce lo spunto della turbina a bassi regimi motore quando la velocità cinetica dei gas è bassa, la massa degli stessi è ridotta ed assai contenuta è l’energia termica in essi presente. Eliminare la contropressione (ovvero eliminare il catalizzatore od il Fap) favorisce la riduzione del consumo specifico agli alti regimi motore e permette di ottenere un incremento della potenza grazie al miglioramento del lavaggio motore ma, ai bassi regimi, il risultato non sarà però eccezionale, infatti a causa della ridotta contropressione la turbina ritarderà l’acquisizione dell’energia necessaria per far ruotare il compressore il quale ovviamente invierà al motore una minore massa d’aria che genererà una minore energia termica. E’ facile capire quindi che l’eliminazione totale o parziale (parziale s’intende la foratura dell’elemento interno) genererà a bassi regimi una maggior produzione di polveri dovute al ritardo del turbo e quindi della ridotta massa aria. Tale produzione di polveri andrà ad imbrattare il sistema EGR ed il sistema a geometria variabile di controllo del turbo il quale, con il passare del tempo, perderà efficienza e muovendosi in modo non corretto porterà nuovamente il turbo a rottura (praticamente una rottura a scoppio ritardato ma già definita).
 

Aspetti morali

Lo sviluppo dei sistemi antinquinamento rappresenta uno dei più importanti aspetti che oggi coinvolgono la progettazione dei motori. Sempre più persone nel mondo utilizzano motori a scoppio e sempre più difficile è sostenere delle condizioni accettabili relative alla purezza dell’aria, all’assenza di polveri ed al mantenimento della temperatura e dell’umidità. I motori oggi hanno una grossa responsabilità per quanto riguarda l’inquinamento del pianeta ed il nostro modo di pensare deve obbligatoriamente cambiare. Eliminare un FAP non solo crea problemi tecnici ed ovviamente rende impossibile il trattamento dei gas ma addirittura genera una maggior emissione di polveri. Levare o forare un FAP od un catalizzatore è un’operazione vietata dalla legge, ma soprattutto dovrebbe essere un operazione non attuata per buon senso. Le case costruttrici dovrebbero abbassare notevolmente il prezzo di un ricambio così importante per la salute dell’intera comunità e, addirittura, andrebbe sostenuta la sostituzione programmata con degli incentivi. Un catalizzatore od un FAP non hanno una vita superiore a quella del motore e quindi sostituirli entro i 100.000 Km (per chi fa un uso prettamente cittadino della vettura) ed i 150.000 Km per chi utilizza la vettura anche in percorsi autostradali sarebbe un operazione saggia e ridurrebbe inoltre il rischio di rottura della turbina. E’ sciocco ed immorale vantarsi di aver trovato la giusta soluzione per una riparazione economica del motore eliminando catalizzatore o FAP per poi ritrovarsi a dover ricorrere a delle cure che spesso purtroppo risultano inutili.

 
Articolo a cura di PSGP
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L’inefficienza del sistema di scarico porta a rottura la turbina, abbassa il rendimento del motore, aumenta il consumo specifico e la pressione media effettiva in camera di scoppio sollecitando gli organi di tenuta: cambia il filtro antiparticolato prima che sia troppo tardi! SAITO suggerisce la sostituzione del fap anche quando si installa un nuovo turbo.

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La causa primaria di rottura di un turbo installato su di un motore moderno equipaggiato con sistemi di post trattamento dei gas ovvero Filtro Anti Particolato o Catalizzatore, è la parziale ostruzione degli stessi.

Dopo una simile asserzione risulta chiaro il fatto che astenersi dal controllo di questi sistemi dopo aver sostituito un turbocompressore rotto in precedenza è spesso causa di rottura della seconda turbina. Pensare di poter montare un turbo nuovo o rigenerato per poi provare la vettura e decidere se eventualmente rigenerare il FAP od il catalizzatore è un concetto assolutamente sbagliato. Un FAP od un catalizzatore parzialmente otturati possono portare a rottura la turbina in poche centinaia di metri.

Se sono parzialmente otturati il repentino aumento di pressione all’interno del carter turbina genera due effetti negativi:
– una forte spinta assiale del rotore con direzione turbina verso compressore;
– un incredibile aumento della temperatura dei gas di scarico

Questi due fenomeni uniti insieme portano gli anelli di spinta, interni al turbo, a contatto con la ralla reggispinta rompendone le piste di reazione. Entrando maggiormente nel dettaglio possiamo asserire che l’aumento della temperatura dei gas scalda la ghisa del carter turbina e per effetto induttivo si trasferisce verso il corpo centrale ovvero l’area delle bronzine radiali e di quella assiale riducendo fortemente la viscosità dell’olio se non addirittura bruciandolo. In tale condizione l’olio non ha più capacità meccanica reattiva e ciò accade proprio mentre la pressione assiale sull’albero aumenta a causa dell’aumento della contropressione di scarico.

La rottura delle piste di reazione della ralla genera un sibilo maggiormente accentuato durante i transitori ed un consumo d’olio anomalo causato dallo spostamento delle fasce di tenuta rispetto alle sedi di lavoro. Pensare di diagnosticare l’intasamento del FAP o del catalizzatore osservandolo o solo soffiandoci a traverso dell’aria o facendo passare del liquido non ha un senso pratico ed è comunque impossibile. Un motore in potenza elabora una massa d’aria molto superiore a quanto consentito da un normale compressore d’officina inoltre far passare del liquido spesso può significare che una parte dei condotti è ancora libera ma non ci permette di dire che tutti i condotti lo siano.

Nel caso dei FAP considerare valido il valore della pressione differenziale letto da centralina può indurre in errore infatti se il FAP sano è seguito da un catalizzatore intasato il livello della differenziale risulterà idoneo ma il valore assoluto della contropressione all’interno del carter turbina sarà eccessivo. La salvezza di un turbo ovvero dell’organo più sollecitato del motore, è possibile solo se lo si fa operare nelle condizioni ideali. Noi suggeriamo:

✓ Lavare con attenzione il catalizzatore e poi verificarne le condizioni fisiche;

✓ Non effettuare MAI rigenerazioni forzate del FAP a turbo montato (smontare il FAP ed operare in esterna);

✓ Non effettuare lavaggi del FAP con solventi (dura poco e spesso peggiora la situazione);

✓ Non forare o rimuovere il FAP (a bassi regimi il motore produrrà più polveri imbrattando maggiormente il sistema a geometria variabile – il livello dei tumori sta aumentando a dismisura e le emissioni ne sono parte in causa);

✓ Inserire un raccordo a T nel condotto di presa pressione all’ingresso del FAP e collegare all’uscita libera un manometro, uscire in prova con la vettura dopo aver sostituito il turbo e aumentare piano piano il carico motore sino a giungere alla massima potenza. Se la pressione supera 0,2 Bar relativi rientrare in officina, smontare il FAP ed/o il catalizzatore e procedere alla sostituzione.

Insistere nell’uso della vettura porterà a rottura certa del turbo. La diagnosi di rottura dovuta ad ostruzione del sistema di scarico è semplicissima e pregiudicherà il riconoscimento della garanzia a causa di uso in condizioni non idonee.

Quanto citato è frutto di studi ed esperienze maturate in 30 anni d’attività di sviluppo della sovralimentazione per applicazioni di primo impianto e del settore racing. Ogni ulteriore dettaglio relativo a pressioni, temperature, coinvolgimento di altri organi meccanici e condizioni particolari d’utilizzo può essere fornito su specifica richiesta.

Contatta senza impegno i ns. uffici per qualsiasi informazione sull’argomento!
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Scritto da: Pier Stefano Gallo Perozzi – SAITO

 
Articolo a cura di PSGP
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Sostituzione del tubo entrata ed uscita olio

Fondamentale è la sostituzione o la pulizia accuratissima del tubo mandata olio mentre per il tubo uscita olio basta un controllo visivo per la verifica di eventuali rotture od anomalie e la pulizia con solventi.

Sostituzione olio di lubrificazione usando l’olio consigliato dal costruttore

L’olio va sostituito in qualsiasi caso, anche se è stato cambiato da pochissimi Km, infatti quando si rompe un turbo l’olio all’interno si riempie di sottile smeriglio dovuto al grippaggio delle bronzine flottanti e della ralla reggispinta inoltre i gas trafilando all’interno del corpo centrale lo bruciano. Non usare additivi, non superare mai il livello massimo prestabilito.

Svuotamento e pulizia della coppa dell’olio da eventuali depositi

La rottura di un turbo produce uno smeriglio sottilissimo che attraverso il tubo di drenaggio dell’olio giunge istantaneamente nella coppa. I gas che trafilano all’interno del corpo centrale del turbo bruciando l’olio creano delle morchie che vengono trasferite nella coppa.

Sostituzione filtro olio

Il filtro va sostituito in qualsiasi caso, anche se già sostituito da poco. Verificare se nel circuito mandata olio al turbo è presente un secondo micro filtro (spesso posizionato all’interno dei bulloni di serraggio sia lato basamento che lato turbo).

Verifica del corretto funzionamento della pompa dell’olio

Un leggero calo della pressione nominale dell’olio romperà in prima battuta il turbo ovvero l’organo motore maggiormente sollecitato.

Verifica con apposito manometro della corretta pressione olio al termine del tubo di mandata

Al momento dell’avviamento motore il turbo ruota a circa 6.000 giri/min e quindi l’olio deve giungere al turbo entro massimo 3 secondi con una pressione minima di 1.5 Bar. Per evitare trafilamenti dalle fasce la pressione non deve eccedere i 5 Bar.

Sostituzione del filtro aria

E’ fondamentale utilizzare filtri originali così da avere la garanzia relativa al massimo diametro delle particelle di passaggio. Una filtrazione errata procura un veloce logorio della girante d’aspirazione del turbo sbilanciandola. L’ostruzione del filtro aria genera un aumento della depressione ingresso compressore causando usura della ralla reggispinta, rischio di overspeed e rottura delle palette per fatica.

Pulizia e/o sostituzione dell’intercooler

Nel caso di rottura del turbo l’olio trafila verso l’aspirazione giungendo all’intercooler. Anche eventuali particelle dovute alla rottura della girante d’aspirazione giungeranno nell’intercooler creando un potenziale rischio per il motore.

Controllo integrità del collettore

Un collettore di scarico crepato porterà il turbo a rottura per overspeed e per aumento delle temperature.

Controllo integrità del Filtro Anti Particolato (FAP)

E’ la causa primaria di rottura dei turbo e viene assolutamente sottovalutato durante la sostituzione del turbo con rischio di seconda rottura. L’analisi dell’ostruzione FAP effettuata da centralina non è assolutamente sufficiente per diagnosticare l’aumento della pressione effettiva all’interno del carter turbina. Per maggiori dettagli contattarci presso l’ufficio. NON effettuare rigenerazioni forzate, MAI.

Controllo integrità del catalizzatore

La diagnosi relativa all’ostruzione è difficilissima, eseguire quindi un lavaggio accuratissimo o meglio sostituire il catalizzatore. La sua ostruzione è causa primaria di rottura del turbo. Non intervenire su di esso genera un rischio elevatissimo per la rottura del turbo.

Controllo integrità e pulizia dei silenziatori

La rottura di un silenziatore, od il suo imbrattamento, è più rara rispetto alle anomalie riscontrate sui catalizzatori e FAP ma non va comunque sottovalutata: l’aumento di pressione che si potrebbe generare porterebbe la turbina a rapida rottura.

Controllo dell’EGR (Exhaust Gas Recirculation)

Un’eventuale trafilamento dei gas attraverso l’EGR, in condizioni di massima potenza motore, genera un aumento elevatissimo della temperatura in camera di scoppio con conseguente rottura del turbo.

Controllo impianto elettrico

Nei turbo con controllo elettronico un’anomalia del sistema genera un malfunzionamento con il rischio di aumento delle temperature dei gas.

Controllo della valvola elettrica di modulazione del vuoto per il controllo del turbo (se presente)

Un suo malfunzionamento genera un’errato funzionamento del turbo con effetti spesso devastanti (over-speed, surriscaldamento del sistema di controllo della pressione)

Controllo dell’unità di sfiato (“Blow by”)

L’intasamento del sistema di ricircolo dei gas motore genera un aumento della pressione anche all’interno del turbo facendo defluire l’olio verso l’aspirazione e lo scarico portando l’intero sistema a malfunzionamenti ed a lungo andare a rottura del turbo. L’unità di sfiato viene spesso sottovaluatat mentre è una delle principali causa d’anomalia motore.

Controllo del rapporto di compressione motore

Se un motore ha perso compressione è assolutamente inutile sostituire la turbina la quale giungerà a rottura in tempi brevissimi a causa del veloce degrado dell’olio e del suo mischiarsi con il combustibile ed i gas. NON sostituire MAI un turbo su di un motore con poca compressione.

Speriamo che tutti questi accorgimenti possano esservi utili per evitare una nuova rottura della turbina appena sostituita.

 
Articolo a cura di PSGP
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L'articolo Corretto montaggio del turbo… Istruzioni per l’uso! sembra essere il primo su Saito - Turbocompressori, parti motore, tuning.