Turbo Dizel Araclarda Turbo Ömrü

Turboşarj Sistemi Nasıl Çalışır?

Egsoz gazından alınan güçle emme manifolduna temiz hava basılır.

Sadece dizellerde değil, tüm turbocharger sistemlerde egsoz gazının itici gücü ile dönen turbo pervanesi, bir mil sayesinde başka bir pervaneyi döndürür ki bu pervane de emme manifolduna temiz hava basar.

Bu iki pervane tek gibi çalışır ve doğrudan birbirine bağlıdır.

Intercooler olan araçlarda emme manifoldundan önce basınçlı hava intercoolerdan geçer ve soğutulur...


Silindirden çıkan egsoz gazı kırmızı yolu takip ederek turbo pervanesini döndürüyor. Egsoz türbinini çeviren bu atık egsoz gazı türbinden çıkarak egsoz manifoldundan atılıyor. Egsoz gazının itiş gücüyle dönen egsoz türbini de diğer pervaneyi yani komprasör türbinini döndürüyor. Bu pervane bir tarafından hava filtresinden temiz havayı alıp, basınçla intercollera ordan da emme manifolduna gönderiyor... Bu da mavi yolla gösteriliyor...

Yani söylenti olarak dolaşan "turbo motora egsoz gazını basıyor" gibi ifadeler yanlıştır. Turboşarj sisteminde iki türbin bulunur. Bunlardan biri egsoz gazının itişiyle döner. Bir mil sayesinde birlikte dönen diğer türbin de manifolda hava filtresinden gelen temiz havayı basar.

Motor yeterli devirde olsa bile eğer gaz pedalına yeteri kadar basmıyorsanız turbo yeterli basınca ulaşmaz. Yani 4000 devirde giderken ayağınızı gazdan çekmenizle turbo basıncı düşer. Hatta rolanti seviyesine kadar iner.

Bunu sağlayan parçanın ismi "actuator" dur. (türkçesini bilmiyorum ve bulamadım) Turbo yataklarının üstündeki milli parça gaz pedalının konumuna göre turbonun egsoz pervanesinde oluşan yüksek basıncı komprasör pervanesine verir ve komprasör pervanesi de motora bu havayı basar veya bu yaprak(actuator) diğer konuma gelir ve egsoz pervanesinde oluşan yüksek basınç, komprasör pervanesine gitmeden "wastegate" e verilir. Yani atmosfere salınır. Buradaki mantığın temelinde motora ne kadar yakıt gönderiliyorsa o kadar hava basmak yatar. Gaza ne kadar basarsanız motora o kadar yakıt gönderilir. Gönderilen yakıtın da verimli yanması için motora yeterli miktarda hava basılması gerekir. Fazla basılan hava fakir, az basılan hava da zengin karışıma sebep olur. Komprasör türbiniyle oluşturulan hava basıncının ne kadarının emme manifolduna basılacağını ayarlayan bu parçadır.

Bu yaprağın veya kapakçığın veya actuator ün konumlarını, gaz pedalının açısı ve manifolda giden turbo borusunun üzerinde bulunan sensör belirler.

Yani motor yüksek devirde olsa bile gaz pedalından ayağınızı çekerseniz veya az basarsanız bu "actuator" wastegate e giden yolu açacak ve gazı boşa salacaktır. Çünkü gaza az bastığınızda aynı zamanda motora da az yakıt gönderiyorsunuz demektir. Az yakıtın yanında yüksek basınçla hava girerse yine fakir karışım oluşacaktır.

Burdan da anlaşılmaktadır ki turbo basıncını, motora basılan havanın miktarını belirleyen temel faktör motor devri değil, gaz pedalının açısıdır.

Actuator ün wastegate e giden yolu açmasının bir diğer sebebi ise komprasör pervanesinden manifolda giden turbo hortumunun üzerinde bulunan basınç sensörünün motor için tehlikeli seviyede basınç algılamasıdır. Motor bu durumda halk tabiriyle "kendini emniyete alır" ve actuator wastegate e giden yolu açarak tehlikeli seviyedeki basıncı tahliye eder.


Wastegate ve Actuator'un Çalışma Mantığı

Wastegate bir tahliyedir. Egsoz gazının egsoz türbinine girmeden doğrudan manifolddan atılmasını sağlayan çıkıştır. Zaten gate(kapı) demektir. Actuator ise wastegate'in önündeki bir çeşit kapakçık, valftir. Actuator basınç ihtiyacına veya basıncın durumuna göre egsoz gazını wastegate'e veya egsoz türbinine yönlendirir.


Exhaust gaz inlet diye işaretlenen yer egsoz gazının motordan çıkıp, turbo içindeki egsoz türbinine girdiği yerdir. Basınç oluşturulmak isteniyorsa egsoz gazının tamamı egsoz türbininden geçirilir. Böylelikle egsoz türbini hızlanır, ve yüksek basınç üretir. Basınç atılmak isteniyorsa, örneğin gaz kesilmişse egsoz gazı egsoz türbininden geçirilmez, egsoz türbini bypass edilerek doğrudan egsoz çıkışına, egsoz manifolduna verilir.

Resimde "wastegate controller" diye işaretlenen yer actuatordür. İçinde diyafram gibi bir sistem vardır. Basıncın wastegate'den salınacağı durumlarda, parlak yuvarlak metal "wastegate controller" diye işaretlenen yerin içinden çıkan mil, mavi ok yönünde ileri doğru itilir. Ve bağlı olduğu kolu kırmızı ok yönünde çevirir. Bu kol da wastegate'i açar. Yeşil okun altında görülen kapakçık wastegate'dir. Wastegate'den salınacak hava yeşil ok yönünde egsoz manifolduna yönlendirilir. Ve egsoz türbini böylelikle bypass edilmiş olur. Bu sistemde wastegate doğrudan egsoz manifolduna bağlıdır. Bazı sistemlerde de egsoz gazını doğrudan açığa salar. Dizellerde sistem genelde şekildeki gibidir.

Turbo basıncının tam istendiği durumlarda, örneğin tam gaz durumlarında işlem tam tersine döner. Mavi ok ters yönde mili çeker. Kırmızı ok ters yönde kolu çevirir. Kol da wastegate'i kapatır. Ve egsoz gazının tamamı egsoz türbininden geçer.


Turboşarjın Yakıta ve Performansa Etkisi

Gaz pedalının açısına göre turbo türbinleri üstündeki actuatör yaprakları açılıp kapanarak basıncı değiştirir.
Turbonun oluşturduğu yüksek sıkıştırma oranında yüksek miktarda oksijen bulunur. bu yüksek miktarda oksijenin verimli yanabilmesi için daha fazla yakıt gerekir ki zaten bu sebeple turbo basıncı gaz pedalının konumuna göre artar.

yani gaza ne kadar basarsanız o kadar turbo basıncı elde edersiniz.

Peki yakıt tüketimine etkisi ne olur?

Atmosferik, yani turboşarj olmayan bir motorda gaza çok basarsanız zengin karışım hazırlarsınız. Yani yanma odasında bol miktarda yakıt bulunur. Ama bu bol miktarda yakıtı düzenli bir şekilde yakacak sıkıştırılmış hava ve oksijen olmadığından yakıtınız boşa gider. Bunu turbo olmayan motorlarda yokuşlarda gaza ne kadar bassanızda aracın boğulmasından anlayabillirsiniz

Peki turboşarj beslemeli bir motorda ne olur?

Gaz pedalına yüklenmenizle turboşarjın pervaneleri motora hava basar ve normalden daha fazla hava yani oksijen yanma odasına girer. Gaza yeteri kadar bastığınız için de yanma odasında bu bol oksijenle birlikte yanacak yakıt mevcuttur. Yakıt bu yoğun hava ile verimli bir şekilde yanar ve performans artar.

Yani turboşarj sistemi yakıtı daha verimli kullanır. Lakin turboşarj beslemeli motora sahip araç sahipleri bu etkileyici güce kendilerini kaptırıp gaz pedalına daha fazla basarlarsa yakıt tabi ki oluşan performansla birlikte artacaktır.

Bir örnek vermek gerekirse, tanıdık vw passat 1.8 20 valve motorunun iki versiyonu bulunur. Atmosferik yani turbosuz 125 bg ve 1.8 turbo 150 bg. aynı yol şartlarında 1.8 turbo motorun az da olsa daha düşük tüketime sahip olduğu fabrika verileri ile bile sabittir.

Aynı yol şartlarında, aynı sabit hızlarda, aynı tarz kullanımla turboşarjlı aracın daha az yakıt tüketmesi muhtemeldir.


Turbonun Devrede Olup Olmaması

Turboşarj sistemi aslında sürekli devrededir. Türbinler motora hava alındığı müddetce döner. Ancak yeterli devire ulaşılmamışsa veya gaza yeteri kadar basılmıyorsa turbo, maksimum torku oluşturacak yeterli basınçlara ulaşamaz.

Yani turbo devreye girip çıkmaz. Yalnızca türbin devri değişir. Gaza basmazsanız veya motor devri düşükse yavaşlar o kadar. Turbonun verimsiz çalıştığı aralık vardır. Devrede olmadığı aralık yoktur.

Tabi bu bakış açısı meselesidir. Türbinin yeterli basıncı ürettiği devire siz turbonun devreye girdiği devir de diyebilirsiniz. Ancak teknik olarak doğru olmaz. Gerçi bu biraz ayrıntı bir mesele ama değinmeden geçemedim...


Soğuk Motorun Çalıştırılması

Turbo türbinlerini birbirine bağlayan housing içindeki mil motor yağı ile yağlanır. Bu yağlama işlemi motor soğukken, yani yağ da soğukken verimli yapılamaz. Motor soğukken turbon türbinlerinin yüksek basınçla yüksek devirlere çıkmasını engellemek gerekir. Turbo türbinlerinin yüksek devirlere çıkmaması için, motor devrinin fazla yükseltilmemesinin yanı sıra gaz pedalına da fazla basılmaması gerekir. Zira turbo türbinlerinin dönüş hızını ve ürettikleri basıncı belirleyen iki faktör vardır; - motor devri - gaz pedalının konumu.

Yani motor soğukken ortalama bir dizel araçta takriben 2500 devirin üstüne çıkılmamalıdır. Mümkünse 2000 devirde vites yükseltilmelidir. Yalnız bu durum sadece motor soğukken geçerlidir.

Ayrıca gaz pedalına motor soğukken yarısından çok basılmamalıdır. Zira bu hareket de türbinleri yüksek basınçla döndürür.


Sıcak Motorda En İyi Turbo Verimini Elde Etmek İçin Yapılması Gerekenler

Dizel araçların en verimli çalıştığı aralık max tork bandıdır.

Dizel bir araç için maksimum beygir üretilen deviri geçmek gereksiz ve zararlıdır. zaten maksimum beygirin üretildiği devirden sonra dizel motorlar karakteristik olarak tork kaybeder. yani maksimum beygir devrinden sonra dizellerde çekiş genelde düşer.

Sonuç olarak, herkes aracının hangi devir bandında maksimum torku sağladığını bilmeli ve bu band üstünde kalmaya çalışmalıdır.

Örneğin bir dizel motor 1750 - 3800 d/d bandında maksimum torkunu üretiyorsa bu araçta vites yükseltmek için 3000 d/d yeterlidir. hızlı ivmelenme isteniyorsa 4000 d/d ya çıkılabilir. ama normalde 3000 d/d üstü gereksizdir.

normal sürüş için ise dizel aracı motorun çektiğini hissettiğiniz en düşük devirde kullanın. bu devir genelde turbonun yeterli basıncı ürettiği devir veya bunun 250 d/d üstüdür.

Bir diğer nokta ise dizel araçlarda mazot pompası enjeksiyon sisteminin en önemli parçasıdır. Benzinli bir aracı rölanti devrinde kullanabilirsiniz. Yani çok düşük devirlerde vites yükselterek motoru tekletseniz bile motora ekstra kurum oluşumundan fazla pek bir zarar veremezsiniz.

Ancak dizel bir motorda eğer rölanti devri civarında, yani 1000 devir civarında aracı hızlandırmaya çalışıyorsanız, mazot pompanızı aşırı yüklüyorsunuz demektir. Dizel aracın devirli kullanılması gerektiği sözü de burdan gelir.

Dizel aracı viteste yol alırken veya kalkışta kesinlikle rölanti devrine düşürmemek gerekir. bu mazot pompasını zorlayabilir. Ama performans beklenmiyorsa 1500 d/d ya kadar düşülmesinde bir zarar yoktur. ama bu devirlerde ivmelenme gerektiğinde gaza yüklenmeden önce vites düşürmek gerekir.
Sonuç olarak aracınızda eğer o anda hızlanmayı amaçlamıyorsanız 1500 devir civarında kullanabilirsiniz. Ancak bu devirin altı özellikle mazot pompanız açısından pek de sağlıklı olmayacaktır. Ayrıca kurum oluşumu hızlanacaktır. Hızlanmak için turbonun yeterli basınca ulaştığı 2000 devir civarında gaza yüklenin. Aksi uygulamalar yanlıştır. Zaten genelde maksimum tork da bu devirlerde başlar, kullanıcı da bu 2000 devirden itibaren aracın ivmelenmeye başladığını gözlemler...


Turbolu Sıcak Motoru Durdurmak

Herkes bilir ve söyler ki turboşarjlı araçlarda motor stop edilmeden önce bir miktar rölantide beklenmesi ve ara gazı verilmemesi gerekir.

Ama nedir bunun mantığı?

Turbolu araçlarda kontak kapatılmadan önce beklemek gereksinimi hızla dönen turbo türbinlerini birbirine bağlayan milin yağlamasının, kontak kapatılınca kesilmesidir.

Turbo yağlaması motor yağı ile yapılır. Haliyle motor stop edilince de yağlama biter.

Yüksek basınç altında çalışan turbo türbinleri, kontak kapatılmadan önce bir süre beklenirse normal devrine düşer. Kontak kapatılınca da kısa sürede durur. Böylelikle yağlamanın kesilmesinden kaynaklı mil kesme durumları oluşmaz.

Normal şartlarda yüksek basınçla dönen turbo türbinlerinin aracı stop etmeden önce bir miktar (çoğu zaman maksimum 1 dakika yeterlidir) rölantide bekletmek gerekir. Bu sürede turbo türbinlerindeki yüksek basınç düşer. Yani yüksek hızda dönen turbo türbinleri yavaşlar.

Türbinler durur demiyorum. Çünkü motora hava girişi olduğu sürece türbinler döner.
Eğer aracınızı gaza fazla yüklenmeden, yani turbo türbinlerinin basıncını fazla arttırmadan kullanmışsanız bu bekleme süresi daha da kısaltılabilir.

Ancak bu bekleme süresi aslında gidilen yoldan bağımsızdır. “Yani uzun yola gitmedim. Öyleyse beklememe gerek yok” düşüncesi yanlıştır.

Siz evinizden çıkıp tırmandığınız ilk yokuşda turbo türbinleri yüksek basınçla dönmeye başlamıştır bile.

Yani gittiğiniz yol kısa da olsa, eğer gaza biraz fazla basarak aracınızı devirli kullanıyorsanız aracınızı stop etmeden önce muhakkak bir müddet rölanti devrinde bekleyiniz. En azından 30 saniye beklemek çok faydalı olur.