Variabele turbinegeometrie - is het beter dan een vaste geometrie?

De eerste typen turbochargers werden bestuurd door druk op de wastegate. Toen de vuldruklimiet was bereikt, ging de klep open, waardoor overtollige uitlaatgassen in de uitlaat konden ontsnappen. Variabele turbinegeometrie werkt anders en omvat bovendien de zogenaamde. roeren, d.w.z. roeispanen. Waar gaat het allemaal om? we antwoorden!

Wat is een turbine met variabele geometrie?

Zoals hierboven vermeld, kan de turbinegeometrie in VHT-compressoren (of VGT of VTG, afhankelijk van de fabrikant) vast of variabel zijn. Het idee is om de door de motor geproduceerde uitlaatgassen zo efficiënt mogelijk te beheren. De VNT-turbine heeft een extra ring aan de hete kant. Er worden roeispanen (of roeren) op geplaatst. De hoek van hun afwijking wordt geregeld door een vacuümklep. Deze bladen kunnen de ruimte voor de stroom van rookgassen verkleinen of vergroten, wat de snelheid van hun stroom beïnvloedt. Hierdoor kan de rotor aan de hete zijde sneller draaien, zelfs bij stationair draaien.

Hoe werkt een turbocompressor met vaste en variabele geometrie?

Wanneer de motor stationair draait of zich in het lage toerentalbereik bevindt (afhankelijk van de motorconstructie en de grootte van de turbine), is er voldoende uitlaatgas om te voorkomen dat de turbine turbodruk genereert. Turbovertraging treedt op wanneer het gaspedaal hard wordt ingedrukt op turbo-eenheden met een vaste geometrie. Dit is een moment van aarzeling en geen plotselinge versnelling. Zo'n turbine kan niet meteen accelereren.

Werking van de turbine met variabele geometrie

Door de variabele geometrie van de turbine kan zelfs bij een laag toerental, wanneer de motor weinig uitlaatgas produceert, een bruikbare laaddruk worden bereikt. De vacuümklep beweegt het stuur naar een positie om de uitlaatstroom te verminderen en de uitlaatsnelheid te verhogen. Dit resulteert in snellere rotatie van de rotor en rotatie van het compressiewiel aan de koude kant. Dan zal zelfs een onmiddellijke druk op het gaspedaal zonder aarzeling zich vertalen in een duidelijke acceleratie.

Ontwerp van turbocompressor met variabele geometrie en conventionele turbocompressor

Een bestuurder die van buitenaf naar een turbine kijkt, merkt misschien niet het verschil tussen het ene type en het andere. De variabele geometrie is verborgen aan de hete kant en zal niet zichtbaar zijn voor het oog. Als je echter goed kijkt, zie je een veel groter deel van de turbine direct naast het uitlaatspruitstuk. Extra bedieningselementen moeten erin passen. In sommige typen VNT-turbines zijn er ook elektropneumatische regelkleppen met een extra stappenmotor, wat ook zichtbaar is bij inspectie van de apparatuur.

Turbine - variabele geometrie en de voordelen ervan

Een van de voordelen van dit systeem dat u al kent, is dat het het effect van turbovertraging elimineert. Er zijn verschillende manieren om dit fenomeen te elimineren, zoals het verrijken van het mengsel of het gebruik van hybride turbo's. Variabele turbinegeometrie werkt echter heel goed in auto's met kleine motoren waar de koppelkromme zo vroeg mogelijk hoog moet zijn. Om de kern met de rotor en het compressiewiel te laten versnellen, hoeft de motor bovendien niet op hoge snelheden te worden gedraaid. Dit is belangrijk voor de levensduur van de unit, die een maximaal koppel kan genereren bij lagere toerentallen.

Turbocompressor met variabele geometrie - nadelen

De nadelen van een turbine met variabele geometrie zijn:

• grote complexiteit van het ontwerp van het apparaat zelf. Dit resulteert in de aanschaf- en regeneratiekosten van zo'n turbine;
• het schoepenbesturingssysteem is gevoelig voor verontreiniging. 

Onjuist gebruik van het voertuig (en eigenlijk de motor zelf) kan de levensduur van de turbocompressor aanzienlijk verkorten. Ook eventuele lekken in het koelsysteem en de druk hebben grote invloed op de werking van het onderdeel. Gelukkig wordt variabele geometrie opnieuw gegenereerd en hoeft deze vaak niet te worden vervangen.

Het is moeilijk om niet op te merken dat de variabele geometrie van de turbine nuttig is, wat u vooral zult waarderen wanneer u door de stad rijdt en inhaalt. Met VNT kunt u het effect van turbo lag tot bijna nul reduceren. In het geval van een storing is het echter buitengewoon moeilijk om de oorspronkelijke parameters van de geregenereerde elementen te herstellen. Hoewel ze niet altijd vervangen hoeven te worden door nieuwe, zijn ze moeilijker te repareren dan traditionele onderdelen. Er kan dan een prestatieverandering worden waargenomen, bijvoorbeeld bij het remmen. U moet beslissen of variabele geometrie beter is voor uw voertuig dan vaste geometrie.