Turbo - vad är det? Verkan, Varför, Konvertering. TURBO LÄRA FÖR DUMMIES!

Det händer ju att vi får en del frågor angående Turbo, typ 20 mail i månaden av någon anledning. Därför kan vi presentera denna sida som förhoppningsvis kan ge svar på lite grundläggande frågor kring detta mycket kära ämne! Vi tar upp de grundläggande funktionerna och principerna här. Detta är turbo lära för dummies.

Konvertering?? Kolla längre ner på sidan!


BorgWarner/KKK Turbo

Då börjar vi.

Snabblära för er som inte orkar läsa eller inte fattar nåt; En turbo pressar in mer luft en vad motorn klarar av att suga in på egen hand. Då händer grejer.

Turbo - Princip Det respektingivande ordet på bilars bagageluckor har fått många att vrida på huvudet och förundras. 'Det är en turbo', 'fan han har köpt en turbo', 'den går som fan, ja det är en turbo'... Känner ni igen snacket? Vad är en turbo då? En del snobbar, samhällselever, och förståsigpåare tror att det är en liten låda eller en mystisk pryl som gör att bilen går som fan. Låt dom tro det.

Funktion

En turbo är egentligen inget annat en en kompressor som komprimerar och trycker luft. Det är vad det är - inget annat. Skillnaden mellan en vanlig kompressor och en turbo är att den drivs av motorns avgaser och arbetar med impellrar istället för kolvar - en slags turbin kan man säga. Avgaserna från motorn går igenom grenröret, in i turbons avgashus där de passerar impellern genom att få den att rotera. Man kan förenklat säga att avgaserna blåser på en propeller. När avgaserna passerat impellern går de vidare och ut i avgassystemet.

Denna impeller sitter på en axel, ut igenom avgashuset och sen in i kompressor huset, där det sitter ännu en impeller som fungerar i princip likadant. Skillnaden är att denna surplar i sig luft utifrån, pressar den vidare till motorns insug, eventuellt via en intercooler (vilket vi läser mer om senare). Mellan Avgashuset och kompressorhuset sitter en mellandel, där har vi turbons lager vi ofta hör talas om när man snackar dåliga - eller bra turboaggregat.

Tillverkare Finns hur många som helst; Garret är mycket vanligt, Holset, KKK (ja faktiskt!!), Schwitzer, Mitsubishi, XS och för all del s.k. pirat och kina turbo.
Storlekar  Finns i allt från små snäckor till gigantiska turbiner!
Varför? För att det är gött. För att du vill ha mera kräm under huven. För du vill ge hästarna mer havre. För att det kan få en skithög till att bli en räserbil. För det är så jävla gött att skita ner händerna när du måste skruva med härdsmältan under huven. För det ger mycket HP per investerad krona.
Pris Från noll till hundra tusentals kronor, beroende på vad du tänker göra.
Risker Du kan ligga sömnlös på nätterna när du funderar på ditt bygge, motor-haveri, plånboks-haveri, och sönderslagna knogar. Garage-öl kontot kan övertrakasseras.
Du kan riskera att få gå hem ibland om du varit modig med laddtrycket innan, du kan bli besviken på dig själv när du skruvar och misslyckas.
Är det värt mödan? Är du pantad? Är du totalt efterbliven? Tappad bakom en vagn kanske? Tro fan det är värt att.
 

Beståndsdelar En turbo består av ett antal huvudkomponenter som man som gemene man bör veta. Kompressordelen, avgasdelen, lagerdelen, och eventuellt en wastegate, som vi pratar mer om strax. Avgasdelen kopplas samman med grenröret genom en anslutning - en fläns. Kompressordelen, lagerdelen och avgasdelen går på de flesta standard turbo vrida 360* oberoende av varandra. Delarna sitter ihop med bultförband som man lossar på - vrider delarna - och sen drar åt. Detta gör man för att få önskad vinkel på inlopp och utlopp på samtliga delar.


Avgasdelen är oftast brun och ful, ingen färg i världen (nåja) sitter kvar på denna efter att den varit riktigt varm - och det blir den om turbon arbetar. För att få en uppfattning av hur varmt så kan vi säga att stål som är lysande rött... är jättevarmt. I extremfall har vi sett nästintill vita avgashus.. de turbona har bara varit att kasta efter de haft den färgen efter en stund. Avgasdelen har ju även flänsen då, som sitter mot grenröret. Denna är turbons inlopp på avgassidan.  Här finns en uppsjö av varianter och har vanligtvis samma benämning som turbon, ex T4, HX35 med mera.. Likadant turbons utlopp - där avgaserna går ut har hur många varianter som helst. Avgashuset kan även - och vanligast - ha en ventil på insidan. Detta är ventilen som reglerar hur mycket turbon laddar motorn med. Vid för högt tryck i insuget så ordnar wastegaten detta genom att öppna ventilen som släpper avgaser förbi impellern, så att impellern inte får skjuts av avgaserna som passerar ventilen. På så sätt hålls varvtalet nere på turbon, och så även laddtrycket. Materialet i avgashuset är stål i gjuten form. (analys kommer) Det kan var bräckligt, och får absolut inte kylas med vatten när du ska ner med fingrarna när det är skållhett! Värt att notera är att avgasflänsen kan på en del turbo ha s.k. Twin Entry. Då har flänsen på turbon två ingångar istället för en. En sådan turbo arbetar bäst med ett grenrör avsätt för ändamålet, då motorns avgaspulser synkroniseras i grenröret till turbons fördel. Detta är lite överkurs i turbolära för dummies så vi lämnar det till nån annan gång.


Kompressordelen är den då som vanligtvis är i gjuten aluminium eller på en del magnesium. Denna del har ett inlopp där luften går in - och ett utlopp som luften går vidare i till motorn. På kompressorhuset sitter oftast en liten anslutning som via en slang går till wastegaten. I slangen går då laddtryck till wastegaten som reglerar laddtrycket.

Lagerdelen Är mycket viktig, och här finns även en uppsjö av varianter. I de vanligaste funkar det såhär; Den har ett inlopp och ett utlopp, i vilket motorolja passerar. Turbon är smord av motoroljan. I de vanligaste turbona har lagerdelarna inga fysiska lager. Igenom lagerdelen går ju som sagt impeller-axeln, som är lagrad här, med hjälp av - olja. Motorns oljetryck pressar in olja i lagerhuset och oljan sluter runt axeln, och bär upp den på en oljefilm så att den inte ligger emot lagerdelen. Axeln har med andra ord ingen fysisk kontakt med lagerhuset när det finns ett oljetryck. Just därför är det mycket viktigt att turbon får ett bra tryck, med fin och lagom varm olja. Utan oljetryck ligger axeln i direkt anslutning till lagerhuset och då tar det inte långt tid innan permanenta skador uppstår. Glappande turbo har ni ju säkert hör talas om?? Det är denna axeln man pratar om. En ny turbo glappar oxå - minimalt utan oljetryck om man känner på axeln via kompressorhusets inlopp t.ex. En dålig turbo glappar rejält - eftersom lagerhuset är uppätet på insidan.

En sliten turbo med glappande axel kommer att släppa igenom olja i lagerhuset, och ut i avgashuset. Då är blåröken ett faktum och oljeförbrukningen börjar skena. Har det börjat ryka dröjer det inte länge förrens axeln är så glapp att impellerna på någon av sidorna tar i huset med följden av att impellern slipas ner och kan slunga in skit i motorn. Du vill ju inte ha spånor i ventilsätena på toppen eller hur??  Efter detta återstår bara en sak - totalhaveri. Axeln går av. Oljan väller ut. Vi behöver väl inte ens nämna körbarheten på motorn när det kommit till detta läge.


Man ska ju kyla turbon innan man stänger av motorn heter det ju. Kylningen blir endast marginell med om turbon inte har vattenkylning.Man ska även låta turbon lugna sig lite, dvs varva ner ordentligt. För när du stänger av motorn så tappar oxå turbon oljetrycket, då har inte axeln heller någon oljefilm att ligga mot. Därför ska man låta turbon varva ner maximalt. Sen stänga av motorn.

Impeller Är axeln med 'propellrarna eller turbinerna på', kalla det vad du vill. Impeller heter det. Två styck sitter i varsin ände i turbon, förbundna genom att sitta på samma axel. Impellern är precisions gjuten och oerhört välbalanserad tillsammans med axeln. Därför kan minsta skada på denna haverera hela aggregatet med om du har otur större haveri efter att du fått splitter nermejslade i ventilsätena efter att delarna sugits in i motorn, i bästa fall hamnar bara skräpet i intercooler-rören, intercoolern eller någonstans på vägen.
Därför är även ett bra luftfilter viktigt då minsta dammkorn kan få katastrofala följder om det hamnar i turbon.

Impelleraxeln snurrar med tiotusentals varv/minut och trasar lätt sönder dina fingrar om du är så trög att du har dom i turbons insug/avgas när motorn är igång.

Kylning

Kylning av oljan är bra att ha. Men inte nödvändigt. En turbo blir ju som sagt varm, vilket kommer värma upp oljan ordentligt. En motor och turbo som belastas hårt bör har oljekylare. Varför? Jo, viskositet kära vänner. Viskositet är ett mått på hur trögflytande oljan är (t.ex 10w40). Ju varmare oljan är ju mera flyktig är den, inte sant? En motorolja som nästintill kokar är inte speciellt nyttig för nånting faktiskt... ja möjligtvis att kasta på objudna gäster som klättar på muren till din verkstad,  men inte i motorsammanhang.
Den smörjer inte speciellt bra längre och detta spöar upp hela motorn och allt som är beroende av oljan. Oljekylare fungerar som en vanlig kylare, men istället för vatten så cirkulerar olja i denna, vilket kyler ner oljan. Det finns även varianter (främst för automatlådor) där ett rör går in i vanliga vattenkylaren i vilket oljan passerar i och får alltså kylning av bilens ordinarie kylsystem. Men till motorn är helt klart en egen oljekylare att rekommendera. Ja det är inte ens diskutabelt. Motorn SKA ha en egen oljekylare istället för nån halvdan kompromiss i vattenkylaren.

Kylning av turbon finns det varianter på, visst får den någon smutta kyla av oljan som passerar men detta är mest bara symboliskt. Om en turbo har kylning så är den kyld med vatten. Motorns kylvatten och inget annat. Även detta sker med en ingång och en utgång för vatten, såklart.

Kylning av luften som passerar turbon är bra, men inte nödvändigt, och påverkar inte turbon. Självklart tar man inte luften som ska in till turbon från det varmaste området under huven eftersom vi för motorns prestanda vill ha så kall luft som möjligt. När luften passerar turbon i kompressordelen så blir den varm, dels för att turbon är varm men även för att den komprimeras snabbt, vilket utvecklar värme. Varm luft tar mycket plats och sänker motorn verkningsgrad. Kall luft tar mindre plats, alltså får du i mer luft på samma yta som varm luft om den är nerkyld. Mer luft i förbränningen i motorn (med bränsle då såklart) = mera effekt. Därför har man en såkallad intercooler. Detta är en kylare, i vilken luften passerar för att kylas ner på väg vidare till motorn. En intercooler är vanligtvis kyld av luft, och sitter längst fram framför de andra kylarna på bilen för att få frisk luft, dock möjligtvis bakom AC-kondensorn som vill ha kallare luft. Det finns även intercoolers som är kylda av vatten, motorns kylvatten eller en extern vattenkälla som t.ex en värmeväxlare på en båt, som kyler intercoolern med sjövattnet. Luften transporteras från turbon till intercoolern och sedan till insuget på motorn via slangar eller rör, kallat intercooler-rör.

Kringutrustning

Dumpventilen
(avlastningsventil) som alla är kära i måste vi skriva om. Bara för att en bil pyser och lever fan när man släpper gasen betyder det inte att den går bra. Dumpventilen sitter monterad nånstans mellan kompressordelen och insuget (spjällhuset) och har en faktiskt en uppgift viktigare än att gör mystiska ljud under huven. När turbon laddar på med luft passerar det igenom alla rör i hög fart, plötsligt släpper du gaspedalen och gasspjället stänger. Helt plötsligt har all luft som rusar framåt ingenstans att ta vägen, vilket resulterar i att luften studsar tillbaka i systemet och sen i turbon, där impellern bromsas kraftigt och förlorar hastiget. Det vill man ju inte eftersom det tar tid för turbon att ladda upp (spool up)  igen när du trycker fullgas igen (i t.ex en växling). Därför monterade du en dumpventil. Inte för att få ikull brudarna som älskar (eller pojkarna vilket du nu är intresserad av) ljudet av en dumpventil pyser och lever. Du har monterat den för att övertrycket som blir när du stänger gasspjället ska ha nånstans att ta vägen, nämligen ut i luften, eller hur?

Det finns både så kallade återcirkulerande och atmosfära dumpentiler. En återcirkulerande släpper ut luften i avgasröret, dvs den låter inget när den dumpar. En atmosfärisk släpper ut luften rakt ut, och det hörs tydligt.

Eftermarknads dumpventiler är i regel justerbara. D.v.s. hur mycket de ska öppna etc. Dumpen manövreras av undertrycket som blir i insuget efter gasspjället när du släppt gasen via en slang. Vid hård justering 'kvittar' dumpen, vid lös justering pyser dumpen. Vid för hård öppnar den inte alls, vid för lös kan dumpen tjuvöppna för att den inte håller emot laddtrycket. Och det vill vi ju inte.

Wastegate kan vara bra att ha om turbon är tillräckligt stor för att göra skada på din motor. Dessa kan se olika ut beroende på hur de är monterade. Vanligtvis på personbilar och standard turbo sitter den monterad på turbon. Wastegaten är en tryck-klocka som reglerar en gängad stång, som i sin tur sitter ihop med reglage armen för turbons invändiga ventil, vilket justerar laddtrycket. Öppnar ventilen sjunker laddtrycket, då avgaserna inte passerar impellern och får den att snurra ytterligare, är den stängd ökar laddtrycket. Wastegaten styr denna ventilen med hjälp av laddtrycket via en slang från turbons kompressorhus, när trycket är tillräckligt högt drar/skjuter den gängade stången reglaget till ventilen, hänger ni med? Denna stång är gängad av en speciell anledning som är mycket viktigt. På denna justerar du laddtrycket. På stången sitter det en mutter vilken låser stången i ett visst läge, i en viss längd. Justerar du längden på stången påverkar du även slaget på ventilen. Hur det ska vridas och vändas är helt beroende på wastegatens utformning så maila inte in en massa hur man gör eller åt vilket håll man ska vrida!!


Just när det gäller detta finns en fuskvariant man kan göra. En kran. En liten envägs ballofix kran eller liknande kan göra originalbilen till ett fruktat monster på fåtalet sekunder. Det kan även betyda haveri på ett fåtal sekunder! Kranen monteras på slangen mellan kompressorhuset och wastegaten. Stänger man kranen får WGn ingen tryck, och då justerar den heller aldrig ner laddtrycket. Samma sak händer om slangen skulle lossna, gå av etc, vilket med all säkerhet betyder motorhaveri om turbon har tillräcklig kapacitet.


Wastegate för montering på grenrör överst, dumpventiler underst (silver) Bränsleregulator till höger (blå)


Tro nu inte att 'tillräcklig kapacitet' innebär att det endast gäller stora turbos. Har du en 740 turbo t.ex. så räcker turbon för att kröka dina vevstakar och slå ut dem genom blocket om slangen skulle gå av eller om trycket blir för högt helt plötsligt. Och då är det lätt att hålla sig för skratt. Höga laddtryck kräver även mera bränsle för att föda förbränningen och att kyla motorn, så det är inte bara att vrida på ladd och vara glad. Minsta minsta spikning som uppstår i motorn SPÖAR allt som finns i hela motorn, och går det illa smälter någon av kolvarna. JA, de SMÄLTER.  Men det är en helt annan historia om bränslet, vilket vi tar en annan gång.

Wastegate behöver inte alltid finnas på en del fordon då turbon är anpassad efter motorn och motorn klarar av att turbon laddar fullt ut. Större dieselmotorer är ett bra exempel.

En annan form av wastegate, ofta eftermarknads, sitter monterad på grenröret. Principen är ungefär densamma, fast den öppnar en ventil redan innan turbon och släpper avgaser förbi turbon helt och hållet vidare till avgasröret.

 




Olika storlekar. Tejpade hål för att undvika att bråte far in i skiten medans det ligger i hyllorna. TwinEntry till höger.

Konvertering - att montera turbo på en motor utan turbo
Ett mycket kärt ämne som kan få en motor att gå mycket bra, eller i värsta fall leda till motorns död - vilket ofta förekommer. Glöm skitsnacket 'No turboshit, just real power', för när det kommer till att plocka ur hästar så så finns det bara en sista utväg - och det heter överladdning. Man kan sätta turbo på en moped, gokart, cross, motorcykel, snöscooter ja till och med på en gräsklippare. Allt handlar bara om att få till en bra balans mellan delarna. En stor motor ska givetvis ha en stor turbo. En liten motor ska ha en mindre turbo. En liten motor kan även ha en hybridturbo, dvs med ett lagom avgashus och ett större kompressorhus. Saken är den att motorn måste klara av att producera tillräckligt med avgaser för att turbon ska kunna arbeta. En lastbilsturbo rakt av på en liten Nissan micra kommer aldrig kunna börja komma upp i varv för att producera något laddtryck. En liten turbo från en Deawoo på en Volvo 740 skulle skena iväg till maximalt laddtryck troligen strax över 1000 rpm. Nog om detta, nu ska det konverteras!


1. Vi åkte ner till vårat upplag och hämtade denna 745 i utomordentlig kondition, ja se hur den blänker!


2. Under huven hittar vi en motor som är  jättefräsh, ja för 57000 mil sen åtminstone.


3. Vi ska börja med att göra en returledning från turbon. Oljan vill vi ha i sumpen igen och då kan vi göra på två sätt; Antingen borrar man ett hål i sumpen och svetsar på ett rör av lämplig storlek på sumpen, (12-17 mm) så långt upp som möjligt så returen inte hamnar under oljenivån i sumpen. Detta kan man göra på plats, men smidigast är ju helt klart om sumpen är bortmonterad. (vilket går utan att ha ur motorn i bilen om man är lite slink i fingrarna.) ELLER så borrar man hål i blocket och drar in returen där. Observera att om du ska göra det gäller det att veta vad du pysslar med, borrar du på fel ställe kan det verkligen bli galet! På Volvos B230 motorer är det dock så fiffigt att man göt turbo och sugblock i samma form, och med andra ord finns en liten nock till vänster om B230 stämpeln på blocket, i vilken original retur går ner i på turbo motorerna. Bara att plocka fram borrmaskin och göra ett hål som passar röret du tänker använda.


Röret till returen är 15mm utvändigt. Därför borrade vi först ett hål på 13mm för att sedan försänka hålet halvvägs med ett 15mm borr, hänger ni med?
Röret passar ju i 15mm hålet och ligger mot den invändiga 13mm sargen för att inte försvinna in i motorn.


Rörbit. Limmas fast med spermatex.. eller blåklister om du så vill. Då har vi gjort det tråkigaste momentet!


Då kommer vi till oljetrycket. Absolut smidigast är att plocka det ur oljetrycksgivaren. Därför gör vi en T-anslutning. Skruva bort din tryckgivare, åk till närmaste hydraulfirma och be dem plocka fram en T-anslutning med rätt gängor du behöver. Finns ingen som passar får man nöja sig med delar och svetsa ihop själv.


Svetsat! Givetvis hamnade givaren precis där oljefiltret ska sitta så vi svetsade på ytterligare en bit för flytta ut givaren lite. Fult? Javisst! Men det funkar!


Monterat! Här får vi ut både referens till givaren och tryck till turbon.


Nu är det bara att smäcka på godsakerna! Sen återstår att bygga ihop rör till insug, intercooler om man vill, och justera lite på motorn.


Så fult det kan bli. Men vad kan man förvänta sig när man bygger ihop nåt sånt här på tuman hand av skrot och skräp?

Receptet:
Tidsåtgång; en kväll i garaget.
Kostnad; ??? Gratis.. Om man har gammal skit liggandes. Ja förresten vi köpte hydraulkopplingar till oljetrycksgivaren. 40 spänn.
Innehåll; Turbo från saab 900 (GA TB03) Bosch plastdump, Egensvetsat grenrör, gamla äckliga slangar, ruttet filter, tryckluftsslang till returen och lite klämmor.
Resultat; Tja.. Bilen går bättre än innan, det sprutar eld avgasröret, det dumpar lite, det är trevligt.

Tro nu inte att detta ska ge en effektökning på flera hundra hästar.. Vägen dit är lång! (kolla Pers gula skrälle) Eftersom inget är gjort vid motorn mer än att vi monterade turbo så är effektökningen tämligen låg, och vi kan inte ladda något nämnvärt innan motorn börjar spika. Visst hade det gått att vrida på wastegaten och knöla i 1 bar i motorn, men då går den inte speciellt länge. Först och främst skulle slangarna på denna dela sig eller spricka, visst det går att ordna men det skulle inte dröja länge innan vi hade haveri pga att kolvarna smält, lagerhaveri eller krökta stakar.

Detta återstår; Vi ska först och främst montera en laddtrycksmätare så vi vet vad som händer i motorn, och vi ska ge den mera bränsle så det går att ladda den mer. Detta förväntas hända efter julen. Och sen ska det givetvis köras som fan med bilen. Det lovar vi.

Om det skulle vara lite mer stiligt (och pålitligt gjort) så skulle vi;
1. Bytt lager i motorn.
2. Svarvat ner 2-3mm av kolvarna för att sänka kompressionen.
3. Monterat bränsletrycksregulator för att få upp bränsletrycket något, alt bytt spridare till gröna spridare från 740 turbo.
4. Monterat en riktig fördelare på motorn så vi kunde ställa ner förtändningen några grader.
5. Haft kvar lambda sonden så motorn kunde justera sig något.
6. Flyttat LMM till turbons sugsida. (omdiskuterat ämne)
7. Satt dit ett luftfilter av en något mer pålitlig filterleverantör.
8. Köpt riktiga silikonslangar som framförallt passar bra från början.