Turbo handboek - Turbo's Hoet

16
5. exTra Onderdelen
De turbotechniek blijkt op meerdere fronten te
ontwikkelen. Dat geldt niet alleen voor de turbo
zelf, maar ook voor de extra’s. Daarnaast zijn
fabrikanten bezig de grenzen te verkennen van
de techniek om meerdere turbo’s in een auto te
bouwen, parallel of serieel.
De intercooler
Een turbo werkt met gecomprimeerde lucht. Door het samenpersen
van de lucht wordt deze warmer en neemt het zuurstofgehalte af.
Dit is nadelig voor het behalen van de meest optimale verbranding,
want daarvoor is juist zoveel mogelijk zuurstof in de samengeperste
lucht nodig. De samengeperste lucht moet dus worden afgekoeld en
daarom wordt tussen de turbo en de motor vaak een soort radiateur
– de ‘intercooler’ – gemonteerd. Deze intercooler koelt de lucht
namelijk weer af.
Parallelle schakeling
Het is mogelijk meerdere turbo’s in te bouwen. Met name bij V-type
motoren kan worden gekozen voor meerdere kleinere turbo’s.
Kleinere turbo’s komen sneller op gang en reageren dus eerder op het
gaspedaal. Een ander voordeel is dat twee kleinere turbo’s een sneller
resultaat geven dan een grote turbo. Enkele (kleine) nadelen zijn
er ook: twee turbo’s vallen meestal duurder uit dan één grote turbo en
de synchronisatie kan nauw luisteren. Een toepassing uit het verleden
is de Nissan 300 ZX, die een fraai voorbeeld vormt van een personenauto
die gebruik maakt van twee kleinere turbo’s.
Wist u dat…
…de gemiddelde temperatuur van
de uitlaatgassen bij de inlaat van een
dieselturbo 800 graden Celsius
bedraagt? En dat dit bij een benzineturbo
zelfs 1.000 graden Celsius kan zijn?
Serieschakeling
Naast parallel geschakelde turbo’s is het ook mogelijk turbo’s in serie
te schakelen. De turbo’s staan als het ware in één lijn, waardoor een
versterkend effect optreedt. Na de twee turbo’s te zijn gepasseerd
komen de uitlaatgassen in de uitlaat.
Het principe van de seriegeschakelde turbo’s werd in 2004 door
BMW getest in de uitputtende Dakar Rally. De Variabele Twin Turbo
(VTT) techniek werkt met een tweetraps- of registerdrukvulling. Nadat
een kleine turbo is begonnen, neemt een grote turbo op het juiste
moment de luchttoevoer naar de motor over. Het resultaat dat
BMW met de nieuwe 3 liter VTT dieselmotor wist te bereiken was
20 procent meer vermogen, meer koppel bij lage toerentallen en een
breder toerengebied (foto 5.1).
5.1 BMW Variabele Twin Turbo dieselmotor
6. OnTwikkelingen dOOr de jaren Heen
Door geavanceerd gietwerk, nieuwe compressortechnieken
en verbeterde stressbestendigheid
van de toegepaste materialen is de toekomst
nu echt begonnen. Nieuwe technieken doen hun
intrede en we staan aan de basis van mogelijk
spectaculaire ontwikkelingen.
De turbo is bij uitstek geschikt voor toepassing in een dieselmotor
van een vrachtauto. Met een turbo is meer vermogen uit een motor te
halen, waardoor deze relatief klein kan blijven en het nuttig laadvermogen
toeneemt. Dat is ook de reden dat aan het begin van
het nieuwe millennium vrijwel alle dieselmotoren in het vrachtvervoer
zijn uitgerust met een turbo. Moderne diesels hebben een brede
toerentalspreiding, wat inhoudt dat er ook bij lage toerentallen een
hoge turbodruk nodig is.
In vergelijking met een dieselmotor is er bij de uitlaatgassen van
een benzinemotor sprake van veel vermogen bij hoge toeren en dus
aanzienlijk hogere uitlaatgastemperaturen. Dat is de reden dat turbo’s
voor benzinemotoren een andere constructie kennen en uit andere
materiaalsoorten worden vervaardigd. Om het bereik van de turbo te
verbreden, wordt een wastegate met actuator toegepast. In het
ontwerp van de wastegate is ook rekening gehouden met de grotere
hitte, zodat deze effectiever kan worden afgevoerd.
Overigens zien de turbo’s voor dieselmotoren er soms bijna exact
hetzelfde uit als die voor benzinemotoren. Ter voorkoming van vergissingen
heeft fabrikant Garrett de verschillende turbo’s een kenteken
gegeven, waarbij de vorm van de neus van het turbinewiel herkenbaar
afwijkt.
17