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Turbo nuovo: l’alberino si muove? Niente paura!

SAITO — Fri, 07 Dec 2018 13:41:50 +0000

Recentemente abbiamo pubblicato un video dove abbiamo mostrato il “gioco” radiale dei turbocompressori tradizionali.

Alcuni clienti ricevono i turbocompressori e, toccando l’alberino sulla punta, riscontrano un certo movimento del componente che ci contestano. Per fugare ogni timore abbiamo mostrato nel precedente video come questo “gioco” si palesava in vari turbo nuovi originali sia Garrett che Mitsubishi e Borgwarner KKK.

Come spiegato nel precedente filmato i turbo tradizionali sono montati su bronzine flottanti: le bronzine si muovono sull’alberino e non sono tarate per avere gioco nullo. Lo stesso “gioco” è riscontrabile quando la bronzina viene inserita nel corpo centrale. Perchè sono presenti questi “giochi”? Bisogna sapere che un alberino raggiunge delle velocità molto elevate, basti pensare a come oggi sia stata ampiamente superata la soglia dei 250000 giri al minuto. Per poter sostenere questi movimenti e velocità, la cosa più intelligente, economica ed affidabile è stata quella di adottare le bronzine flottanti: nello schema riportato in video cerchiamo di spiegarvi il concetto.

La bronzina (disegnata in rosso) ha dei passaggi dell’olio (in nero) al suo interno. Tramite questi passaggi si riempie di olio lo spazio tra il corpo centrale e la bronzina. All’interno della bronzina viene inserito l’alberino: questi due componenti sono anch’essi separati dall’olio. La bronzina naviga (“flottante” appunto) tra questi veli di olio: è importante che questi veli non si rompano mai: portata e pressione olio non devono ridursi, pena il contatto della bronzina ed il conseguente grippaggio. Nei turbo come quello schematizzato l’ingresso dell’olio si divide generalmente in tre parti. La parte a condotto più grande andrà a lubrificare la ralla reggispinta, sistema che frena il movimento assiale dell’albero e che lavora tramite anelli su veli d’olio. L’olio oltre alle funzioni di lubrificazione e raffreddamento, presenta un’altra importante proprietà, la reattività meccanica, che evita tramite pressioni il contatto tra anelli e ralla. Abbiamo infine due canali di ingresso che portano olio ad una “mono” o “doppia” bronzina flottante – i veli d’olio ottenuti, per quanto spiegato sopra, permettono al rotore di rimanere sospeso senza contatti. Il contatto meccanico avviene solamente all’avviamento motore od al suo spegnimento, quando la pressione decade e il rotore, per inerzia, continua a girare andando ad usurare le bronzine. Questi sono gli unici casi in cui un turbocompressore sano può avere usura – altrimenti evitata grazie ai veli d’olio. Per quanto detto sopra è facile comprendere quindi come sia normale riscontrare un certo “gioco” dell’alberino – sconsigliamo di forzare troppo durante questa operazione di verifica manuale. È fondamentale caricare bene il circuito dell’olio quando si effettua il primo avviamento per creare le condizioni ideali di sospensione nell’olio dei componenti ed evitare così contatti e grippaggi.

Il gioco assiale e radiale di un turbo è quello che fa la vera differenza fra un prodotto originale ed uno alternativo. Il dominio della conoscenza delle tolleranze, che unite fra loro determinano il gioco, è la reale proprietà intellettuale di chi costruisce, i valori delle lavorazioni devono essere perfetti e devono sposarsi fra di loro al fine di generare un gioco ben definito grazie al quale il turbo avrà maggiore o minore vita. In questo caso possiamo scherzosamente dire che il “gioco non è uno scherzo“!

SAITO è distributore autorizzato turbocompressori Mitsubishi, Garrett, BorgWarner KKK e Mahle Original per l’Italia. Per maggiori informazioni sull’argomento ed ordini i nostri uffici sono a vostra disposizione:
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Articolo a cura di PSGP
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Caso della settimana: problematiche di un turbo rigenerato

SAITO — Mon, 21 Aug 2017 12:40:22 +0000

Anche oggi siamo alle prese con un caso particolare relativo ad un turbocompressore rigenerato: ultimamente ne stiamo analizzando diversi, proponendo agli utenti quelli più interessanti con dei brevi filmati esplicativi. Nel caso odierno il cliente, un’officina, ci informa che la macchina non sta rendendo al meglio. Si tratta di una Ford Focus cilindrata motore 2000 che monta una turbina Garrett 713517 – collettore integrato. Una volta ricevuto ed analizzato il turbocompressore abbiamo constatato anche noi che in queste condizioni la macchina non può andare.

Il problema generale più evidente è la manutenzione dell’olio e la qualità infima dello stesso. L’inefficienza di combustione è notevole, il motore brucia molto male. Smontiamo il turbocompressore e troviamo l’alberino completamente grippato con un evidente surriscaldamento. Il grippaggio probabilmente è dovuto al surriscaldamento per induzione: sull’alberino vediamo proprio la colorazione blu di quell’olio – di pessima qualità come descritto sopra – che è il maggior indiziato del grippaggio riscontrato. Proseguendo nell’analisi la cosa più buffa – se così si può dire – è il fatto che il sistema a geometria variabile interno, oltre da essere completamente imbrattato, mostra un profilo di lavoro non idoneo nella zona dove dovrebbe andare ad operare la girante di scarico.

Tra il profilo della girante e il profilo del coperchio turbina c’è troppo gioco, quindi questo turbocompressore non potrà mai “spuntare” ed avrà un ritardo nell’accelerazione; la centralina leggerà una portata d’aria troppo limitata ed andrà a “tagliare” determinati parametri. Questo ritardo di lavoro porta poca energia alla girante compressore la quale aspirerà poca aria, e sappiamo bene come un motore diesel con poca aria possa produrre moltissime polveri.

Il cliente dichiara che la turbina rigenerata è stata acquistata circa un anno fa da un’azienda del sud Italia e le performance non all’altezza riscontrate sembrano la logica conseguenza dopo quanto rilevato.

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Caso della settimana: errato assemblaggio di un sistema a geometria variabile.

SAITO — Mon, 07 Aug 2017 08:08:57 +0000

Il sistema a geometria variabile (VGT) è un elemento complesso, di grande fragilità e sensibilità. Il suo utilizzo ormai diffuso su tantissimi motori Diesel consente un incremento delle prestazioni (aumento coppia e potenza, riduzione consumi) ma al tempo stesso rende l’insieme motore più delicato rispetto alle applicazioni dotate di turbine con regolazione della pressione tramite sistema waste gate.

Il vecchio detto del settore aeronautico “più componenti a bordo più rischi di rottura” si sposa perfettamente con i turbo a geometria variabile: infatti i pezzi in aggiunta sono parecchi (oltre 50 pezzi solo nel VGT) e tutti operanti a fronte di altissime temperature ed immersi nel flusso dei gas di scarico e quindi anche dell’eventuale particolato, quella polvere nera generata dalle particelle di combustibile non bruciate che ha la capacità d’imbrattare tutti i passaggi dello scarico, dall’EGR al fap (filtro antiparticolato) o catalizzatore ed ovviamente al carter turbina

Un malfunzionamento del sistema a geometria variabile può causare ingenti danni e quindi l’utilizzo di componentistica perfetta e di qualità è fondamentale. Risparmiare sulla riparazione del turbo può portare in tempi brevi a dover affrontare spese molto importanti ed è bene comprendere quindi quali possano essere gli effetti generati dal malfunzionamento del VGT.

● Eccessiva apertura delle palette. Porta ad una limitata energia sull’albero del turbo e quindi ad una carenza d’aria all’interno della camera di scoppio con conseguente aumento delle temperature ed eccessiva produzione di polveri (quest’ultime accentueranno il malfunzionamento del VGT e di tutti gli organi dello scarico).

● Eccessiva chiusura delle palette. Questa conseguenza risulta invece essere più grave, infatti l’energia che si genererà in camera di scoppio e nel condotto di scarico sarà enorme e porterà ad un aumento incontrollato della contropressione di scarico e della temperatura dei gas. Per induzione la temperatura investirà l’area delle bronzine del turbo, bruciando l’olio e portando al repentino grippaggio della turbina. In tal caso si può incorrere in un fenomeno di autoaccensione del motore dovuto al passaggio dell’olio motore dall’interno del turbo verso il condotto d’aspirazione dell’aria. L’olio giungerà in camera di scoppio ed essendo combustibile brucerà mantenendo quindi il motore in moto ai massimi regimi sino a quando non terminerà. In questo caso il motore giungerà al grippaggio.

Da quanto citato è chiaro che una limitata spesa nella riparazione potrà causare danni neanche comparabili al costo del pezzo sostituito!

Il gioco fra alcune leve e l’anello di supporto è variabile mentre dovrebbe essere costante. paletta e paletta, alcune a fronte delle temperature frizioneranno inficiando la taratura del turbo. Il danno per il funzionamento del motore è certo. Il turbo dovrà essere nuovamente smontato.

A vederlo il VGT sembra “bello”, bello non è un concetto meccanico.

2 palette rimangono aperte perché manca la saldatura con il leveraggio superiore. Il turbo funzionerà ma la sua vita sarà breve ed il motore non funzionerà in modo corretto | SAITO

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