Onderwerp: manier om turbo te (laten) testen

Als ik het goed heb zit het luchtfilter aan de turbo en aan het luchtfilter zit weer de carter ontluchtingsslang, zou deze slang even los nemen met draaiende motor om te kijken of de slang aanzuigt zoals het hoort. Kan haast niet ander maar toch

Wastegate / overdruk ventiel van de turbo blaast als het goed is af in het uitlaatgassen kanaal, niet in het carter.

Fer schreef:

Dat bedoelde ik al, maar kwam niet uit de verf, denk ik. De dop op het kleppendeksel zal altijd wel wat blazen als je die open houdt.

Douwe schreef:

Als ik mijn klomp op de uitlaat houd bij draaiende motor moet je eens opletten waar de smeerolie allemaal uit komt blazen.

Vr.groet, peter

Petervdw schreef :
Peter. Via welke weg verplaatst die eventueel verhoogde uitlaatgassendruk zich naar het carter?

Het misterie is wat groter geworden als je het mij vraagt.
Het bestaan van een 'wastegate' was mij onbekend, maar wat onderzoek heeft aangetoond dat Yanmar deze weggebouwd heeft binnenin de Turbo. Tenzij je die gaat open halen kun je daar niet bij komen.

Wat ik wel gedaan heb:
- Compressie test, en de druk een paar minuten vasthouden, de druk bleef stabiel. Daarna op de hand rondtornen zodat de uitlaat klep open staat en dan weer een paar minuten vasthouden, en hetzelfde verhaal voor de inlaat klep. Alle vier de cilinders houden hun compressie vast en varieerd van 17,2 tot 17,6 bar overdruk.
- Uitlaatdruk gemeten, afhankelijk van het toerental schommeld deze tussen de 1,5 en 2,1 bar. Volgens Yanmar mag dat maximaal 4 bar zijn, dus we hebben niet te veel weerstand in de uitlaat.
- De druk aan de luchtinlaatzijde gemeten, volgens Yanmar mag daar tijdens vollast niet meer als 1.1 bar overdruk zijn, ik heb maximaal 0.9 overdruk gemeten. Dit doet me dus concluderen dat de turbo zijn werk naar behoren doet en dat daar niet noodzakelijkerwijs het probleem hoeft te zitten.
- Als de motor stationair loopt dan blaast er een enorme hoeveelheid lucht uit de olievuldop opening, doordat er een beluchtingsslang van het kleppendeksel naar het luchtfilter loopt, gaat die overdruk dus via het luchtfilter naar buiten, en zal gedeeltelijk door de turbo aangezogen worden voor verbrandingslucht. Doordat Yanmar een redelijk nat kleppen systeem gebruikt, gaan er dus relatief veel olie deeltjes door de beluchting naar het luchtfilter om daar door de Turbo als verbrandingslucht gebruikt te worden. Dat is dus een verklaarbare oorzaak van het olie verbruik, en waarom de uitlaatgassen zichtbaar zijn met een blauwige kleur.
- Daarna hebben we de motor onbelast in toerental opgevoerd, het maximale toerental voor deze motor is 3100, maar bij zo ongeveer 1800-1900 toeren verdwijnd de overdruk onder het kleppendeksel volledig.
- Nog eens dezelfde test, maar dan belast laat ook zien dat de overdruk volledig verdwijnd, maar dan bij ongeveer 100rpm meer als bij de onbelaste test.

Mijn vermoeden is dus dat er ergens een cross-over zit waardoor er uitlaatgassen in het olie systeem terecht kunnen komen, niet een simpel lek, maar echt een flinke hoeveelheid. De luchtstroom uit de olie vuldop is net zo iets als wat er uit de kachelopening van je auto blaast als je deze bijna vol aanzet.
Ik ben nu opzoek naar een montage fout van onze vriend de prutser, maar er zitten zoveel slangen aan een Yanmar motor (mijn eigen ford heeft er maar 5), dat dit bijna uitdraaid op zoeken naar een speld in een hooiberg. Het was al erg laat gister, dus we hebben de speurtocht stopgezet en een fles wijn open getrokken. Vanavond gaan we weer verder.

douwe schreef : Dat is precies waar ik nu naar opzoek ben, want ik heb het vermoeden dat dit de oorzaak van het probleem is, en niet een klein lekje. Het frapante is ook dat ditzelfde lek wat fors moet zijn, geen olie lijkt te lekken in het uitlaatgassen systeem, dus het lek gaat maar een kant op, anders kan ik het niet verklaren.
Het frapante is dat dit alleen bij lagere toerentallen een probleem vormt.

Nog even wat extra vragen van Joop beantwoorden die niet in mijn bovenstaande verhaaltje staan:Nee, ik heb ze nog niet allemaal na kunnen kijken, de speurtocht gaat vanavond weer verder.het spruitstuk is volledig vrijhangend naast de cilinderkop, de enige lekken die op kunnen treden zijn koelwater lekken.Dat ziet eruit alsof er (minimaal) olie verbruik is doordat het een blauwige kleur heeft, geen olie op het water. Het een en ander komt ook doordat het hier momenteel -20 is, dus de uitlaatgassen zijn niet noodzakelijkerwijs een goede indicatie voor wat er gebeurt. De motor en de motorkamer zijn overigens allemaal lekker verwarmd, dus we zitten niet aan een koud blok te sleutelen en te testen.

Heeft deze motor een EGR systeem? Deze wordt afhankelijk van de last geopend of gesloten, normaal loopt dit van de uitlaat naar de inlaat, vaak via een koeler. Als het verkeerd aangesloten is kun je rare dingen krijgen.

Geen flauw idee of EGR gebruikelijk is op dit soort motoren. Weet wel dat het op auto motoren in middels vrij standaard is/gaat worden. Heb afgelopen jaar *iets* te veel tijd doorgebracht op een test bench op een R&D afdeling van een bekende Duitse firma om een probleem op te lossen

Erik het lijkt me niet logisch, maar staat de aanzuig van de turbo in een andere ruimte dan de motor?
Dit omdat het probleem zich alleen voor doet als de motor langzaam draait.
In het geval dat er in de aanzuigruimte een eventueel hogere druk zou heersen dan in de motor ruimte zou deze via dit drukverschil lucht via de carter ontluchting NAAR het carter kunnen stromen.
Het probleem is n.l zo tegen alle logica in,dat je de wildste ideeen er over gaat opperen.
Ik neem aan dat i.v.m verwarming systemen iets dergelijks mogelijk zou kunnen zijn.

De verklaring van Spirit lijkt me ook niet gek, maar ik vermoedt dat dit soort motoren geen EGR klep hebben

Nee, de aanzuig vind plaats via het luchtfilter dat op de turbo zelf geplaatst is. Omgeving en turbo halen de lucht uit hetzelfde luchtfilter.

De overdruk lijkt te wijzen op blow-by (wat daar ook de Nederlandse naam van mag zijn), de compresie waardes zijn iet wat laag, maar niet ongewoon. Maar gezien er zo weinig verschillen zitten tussen de verschillende cilinders, en de druk constant blijft over langere tijd, lijkt me dat onwaarschijnlijk. Ook het feit dat de overdruk verdwijnd bij hogere toerentallen is niet logisch voor blow-by.

@Spirit 28, deze motor heeft geen EGR

Erik,
Hoewel het bij een diesel niet vaak voorkomt (meer een benzinemotor kwaaltje): is het uitlaatspruitstuk lek? Lekkage van uitlaatgas naar koelwater ligt dan meer voor de hand, maar via via zou het misschien kunnen dat het in het Carter terecht komt. Ik opper nu, ik weet het, een zeer onwaarschijnlijke mogelijkheid, maar omdat niemand een oplossing weet, bij deze. Gedachte hierbij is, dat je beschrijft dat bij een hoger toerental de ellende verdwijnt. Zou kunnen dat dan de druk aan de lekkant wat hoger wordt, en de lekkage wordt beperkt.

In een grijs verleden eens 2 keer een kop eraf gehaald, voor ik tot de ontdekking kwam dat dat verd.... spruitstuk doorgerot was. De ellende daarbij is dat je heel goed inwendig moet kijken, omdat alles inwendig inkttzwart is. Afpersen is misschien handiger.
Succes, Peter

Erikdejong schreef :
In geval van een ernstige Blow-By zou het probleem moeten verergeren als je meer vermogen gaat draaien.
Meer vermogen,hogere drukken boven de cilinders, meer lekkage langs zuigers en voering.
Trouwens er is altijd een beetje blow-by en dat is de reden dat er een ruim bemeten carter ontluchting op een motor hoort te zitten.
Maar hiermee voeg ik niets toe aan de oplossing van het probleem

Petervdw schreef : Het is een indirect gekoeld spruitstuk. Zou dat dan niet inhouden dat er ook een (licht)verbruik van koelwater zou moeten zijn? Ook komt er geen zurige lucht uit de uitlaat wat je zou moeten hebben als je koelvloeistof verdampt.
Hiermee wil ik het niet direct van de kaart vegen, maar ik heb ernistig mijn twijfels of dat het zou kunnen zijn, mede ook omdat ik geen idee heb waar dit dan in het olie systeem moet komen in voldoende volumes om zoveel overdruk te kunnen veroorzaken.

Misschien doet de variabele geometrie van de turbo's het niet? Al dan niet doordat er iets verkeerd aangesloten is? Als deze motor zo'n turbo heeft tenminste.. Dan klopt de hoeveelheid lucht niet bij een hoop toerentallen. Hoewel je dan wellicht gekkere dingen gemeten zou hebben qua in- en uitlaatdruk.

Deze turbo's hebben geen variabele geometrie.
De in en uitlaat drukken zijn zoals ze zouden moeten zijn volgens de specs van de fabrikant, zowel gemeten in onbelaste als in belaste toestand. We hebben alleen gemeten tot 2600-2700 rpm onder belasting omdat we de drijvende steigers waar we hier liggen niet helemaal vertrouwen om vol uit te gaan. Dat gaan we zaterdag doen door een eindje te varen.

Kan je verder alleen succes toewensen.
Hooguit even in spagetti roeren, oftewel het hele slangenstelsel dat met de luchthuishouding te maken heeft doorspitten.

Tegendruk in de uitlaat wordt normaal opgegeven in mm of cm waterkolom. 1.5 of 2 bar tegendruk in de uitlaat duidt op een verstopte uitlaat, Dat Yanmar 4 bar opgeeft als maximum tegendruk in de uitlaat lijkt mij zeer onwaarschijnlijk - nog eens checken of hier geen andere eenheden bij staan.
Bij een turbo is de (vul)luchtdruk ALTIJD hoger dan de uitlaatgassendruk, hierop is ook de interne afdichting gebaseerd, die werkt niet met seals (daar zijn temperaturen en toerentallen veel te hoog voor) maar met labyrinten en gas(lucht)druk.

Nog iets: turbo's draaien zeer hoge toerentallen, en de kleine draaien praktisch altijd bovenkritisch, dat wil zeggen dat de rotor om zijn eigen zwaartepunt gaat draaien.
Dit zwaartepunt ligt nooit exact in het midden - bewust niet want dan wordt het geheel minder balanceerkritisch. De lagerspeling moet dan zodanig zijn dat er voldoende (radiale)speling is om het excentrische zwaartepunt te compenseren. Deze lagerspeling kan verhoudingsgewijs verrassend groot zijn. Ik heb vroeger met Napier turboblowers gevaren die 1.1 mm lagerspeling op de bronzen bussen moesten hebben - bij minder liepen ze uit de lagers. (Deze waren uiteraard wel wat groter dan de turbo waar het hier over gaat). Schrik dus niet van een beetje speling op de lagers, hoewel de rotor natuurlijk nooit het huis mag raken.

Om kort te gaan: ik zou de uitlaat eens controleren op verstopping.

Aad

Erikdejong schreef :
Ik snap het niet, hoe hou je die druk vast met geopende kleppen? Ik heb de indruk dat er een terugslagklep in je compressiemeter zit waardoor je die drukken zo lang kan vasthouden.

Er zit altijd een terugslagklep in de compressiemeter!!

Nog even gecheckt:

Max. exhaust backpressure:
0 - 50 kW: 40 kPa
50 - 500 kW: 20 kPa
> 500 kW: 10 kPa

Maximum tegendruk voor de Yanmar zou volgens hier 20 kPa (= 0.2 bar) zijn.
Kan zijn dat Yanmar de 40 kPa heeft gehanteerd als maximum, dat is 0.4 bar.
Als je 1.5 tot 2 bar meet is er iets ernstig mis met de uitlaat.
Waarschijnlijk dat hierdoor de turbo uitlaatgas in de olieafloop naar het carter dumpt.
Ook slecht voor de motor, bij tegendruk in de uitlaat stijgt de (klep)temperatuur.

Aad

Aad77 schreef :
Het vreemde is dat er geen probleem is bij een hoger vermogen/toerental.
Dus geloof ik niet dat er sprake is van een dergelijke hoge uitlaatgassendruk.

De 1.5 tot 2.1 tegendruk is gemeten volgens TS, en dat is in ieder geval veel te hoog.
Dat de overdruk in het carter bij toenemende belasting minder wordt kan heel goed: de turbo gaat dan vuldruk opbouwen en deze druk wordt intern gebruikt op de afdichtingen, en gaat de overdruk van de uitlaatgassen compenseren.

Aad

Aad77 schreef :
Mij motorenkennis zal wel tekort schieten, want ik begrijp niets van dit verhaal.
Bijv: Op welke interne afdichtingen wordt de druk gebruikt?
De druk komt alleen op de bovenkant van de cilinders en bij de inlaatkleppen terecht.
Trouwens bij een dergelijke hoge uitlaatdruk heb je ook een constant "blaffende" blower.
De uitlaatdruk is n.l hoger dan de vuldruk waardoor de uitlaatgassen tijdens het topspoelmoment de lucht terugdrukken zodat de turbocompressor over de pompgrens heen komt.
Heel slecht voor de turbo, en dat weet jij, als turbokenner, ook wel.

even een plaatse van een turbo voor de gene die niet weet waar het precies over gaat

Fer,
Aardig prentje.

De drukverdeling in in- en uit- laat valt weinig van te zeggen, als de druk in de uitlaat zo hoog oploopt als in het voorgaande beschreven.
Ik kan me een druk van 2 bar voor de blower nog wel voorstellen in bepaalde motoren, maar bij een gelijkdruksysteem zoals hier na de blower in de uitlaatleiding niet meer. Uitgaand van 0,2 bar Max zoals is aangegeven kun je bij zo'n verhoging best uitgaan van een verstopping in de uitlaat. Losgeraakt schotje in een demper of zo, of compleet dicht geroest/gerot. In ieder geval waard om dat eerst eens te controleren. Om kort te gaan: in motorenland zie je toch voortdurend nieuwe dingen.
Vr..groet, Peter