Il termine ‘sovraccelerazione’ è utilizzato quando un turbocompressore lavora per un certo periodo oltre il suo limite massimo.

quali sono le cause della sovraccelerazione?

• Quali sono le cause che portano alla sovraccelerazione?
• Inconsistente flusso di aria nel turbo, causato da una rottura del tubo dell’aria o dal distaccamento dello stesso, oppure da restrizioni nel filtro o nei tubi d’ingresso aria.
• Errata impostazione dei parametri nella Valvola Wastegate o nel meccanismo VNT
• Usura degli iniettori
• Installazione di un turbo errato
• Perdita del segnale SREA (Simple Rotary Electronic Actuator) per la Wastegate o per il controllo del meccanismo VNT
• Funzionamento ad elevate altitudine

Prove visive di sovraccelerazione

• Superficie a buccia d’arancia
• Danni alla lama induttrice, conseguenza dello sfregamento sugli alloggi;
• Colorazione da ossidazione
• Perdita parziale delle lame;
• Esplosione della ruota

Spiegazione della superficie a buccia d’arancia

L’effetto a buccia d’arancia sul lato posteriore della Girante Compressore è dovuta al suo movimento di contrazione ed espansione. Quando la Girante Compressore è sovraccelerata, cresce in dimensione. L’espansione crea il disgregamento dei bordi che disperdono granuli di materiale dove, nei casi più lievi, questi ritornano in posizione originale (come un elastico), ma, nella maggior parte dei casi, questi granuli si spaccano e le crepe iniziano a crescere e vi è la possibilità che parti del perno possano staccarsi.

Spesso la sovraccelerazione è trascurata in quanto i sintomi di altri tipi di guasti possono verificarsi come risultato della sovraccelerazione. Trasferimento di materiale e scolorimento delle parti potrebbero indicare una mancanza di lubrificazione, mentre componenti marcati suggerirebbero presenza di olio contaminato. Tuttavia, particelle che hanno causato la marcatura potrebbero anche essersi staccate dalle boccole a causa della sovraccelerazione e della sbilanciatura creatasi.

Questa sbilanciatura può anche portare la Girante Turbina a strusciare sull’alloggio e, di conseguenza, a perdere le lame.
Tutto sommato, la sovraccelerazione crea tanti danni ed è spesso la causa principale di rottura! Riconoscendo queste caratteristiche durante la diagnosi in garanzia, si può far risparmiare tempo e soldi.

L’olio viene troppo spesso trascurato come componente fondamentale, avere l’olio motore pulito e filtrato è una necessità per ogni tipo di turbocompressore. L’olio contaminato può danneggiare diverse componenti e portare a catastrofiche rotture.

Segnali di contaminazione dell’olio:

• Segnatura delle bronzine;
• Segnatura delle boccole;
• Segnatura del diametro della boccola della Girante Turbina;
• Odore di carburante nell’olio.

Al contrario, se il livello dell’olio è troppo basso o di una gradazione sbagliata, il turbocompressore può incorrere nella prematura rottura. Se la causa originaria del guasto non viene identificata, allo stesso modo anche il turbo revisionato è destinato ad una fine precoce. I sistemi di supporto possono subire gravissimi danni in pochi secondi dall’avvio del turbocompressore.

Cause comuni dell’olio contaminato:

• Accumuli carboniosi nel motore che contaminno rapidamente l’olio nuovo;
• Contaminazione dell’olio nuovo durante la manutenzione (accidentale);
• Filtro dell’olio danneggiato/bloccato o di scarsa qualità
• Olio degradato a causa di temperature eccessive o manutenzioni ritardate
• Usura e rottura del motore che rilascia depositi nell’olio
• Carburante o acqua miscelati con l’alimentazione d’olio

Come prevenire le rotture del turbocompressore

• Utilizzo di olio e filtri nuovi, riducendo il rischio di guasti. Consigliamo l’utilizzo dei filtri raccomandati dal produttore del motore;
• Sostituzione dell’olio esausto con olio nuovo. Le caratteristiche tecniche del prodotto devono essere specifiche per il motore di riferimento
• Sostituizione o pulizia dei tubi ingresso olio e dei filtri interni che aiutano a prevenire il formarsi di depositi carboniosi o sporcizia che restringono i passi un regolare apporto di olio alle boccole.

Spesso l’olio non viene tenuto in considerazione come una componente fondamentale. La perdita d’olio in molti casi può essere riconducibile ad una varietà di fattori legati alla pressione tra il compressore e il turbo. Quando c’è una perdita d’olio non bisogna focalizzare l’attenzione solamente sugli anelli come sigillanti, ma anche al deflettore/foro del corpo centrale che, insieme agli anelli e alla pressione, creano un “apparato sigillante” – componenti che, insieme, contribuiscono a formare la tenuta.

Se anche un solo pezzo dell’apparato sigillante è difettoso, si possono generare effetti negativi su altri elementi del sistema sigillante. Per esempio, Un anello e il foro del deflettore possono anche essere correttamente posizionati, ma si può verificare una perdita d’olio dal un lato del compressore. Questo è dovuto al fatto che il terzo componente del puzzle, vale a dire la pressione, è errata.

Se la causa di rottura del pezzo originale non è identificata, è estremamente probabile che lo stesso tipo di guasto avverrà sul turbo revisionato. La perdita d’olio può generare ingenti danni al sistema di supporto e mandare fuori uso il turbo in pochi secondi dalla messa in moto. Per aiutare a identificare e prevenire rotture dovute a questa causa, di seguito trovate le ragioni principali e i segnali di una perdita d’olio.

Cause di perdita d’olio all’estremità del compressore

• Blocchi o restrizioni dei tubi o del filtro ingresso aria che possono provocare un vuoto, generando così la perdita d’olio nell’alloggio turbina
• Perdite d’aria all’altezza dei tubi di aspirazione o dell’intercooler

Cause di perdita d’olio all’estremità della turbina

• Perdite all’interno del sistema di scarico
• Intasamenti all’interno del corpo centrale
• Perdite nel sistema EGR (Riciclaggio gas di scarico)

Cause di perdita d’olio all’estremità del compressore e della turbina

• Rottura o restrizione del tubo di scarico olio dal turbo al motore
• Restrizione, o intasamento, del sistema di ventilazione del basamento;
• Ripetuti arresti del motore a caldo, i quali causano la formazione di depositi carboniosi nella sezione centrale dell’alloggio (probabilmente causati da altri guasti);
• Danni materiali alle parti rotanti del compressore ed eccessivo gioco
• Eccessiva pressione nel basamento (causata da fasce o fori logori);
• Installazione di un turbocompressore errato

Come prevenire la rottura del turbocompressore

• Verificare che il drenaggio dei sistemi aria ed olio siano liberi da ostruzioni o restrizioni
• Controllare il sistema di scarico, assicurandosi che non ci siano perdite
• Assicurarsi che il filtro antiparticolato e il catalizzatore non siano ostruiti

Nota Bene

Perdite d’olio possono verificarsi su macchine bilanciatrici VSR (ad alta velocità) in quanto la pressione ambientale richiesta per creare la sigillazione non è presente poiché il corpo è mancante. Questo può quindi spingere fuori l’olio da entrambe le estremità, compressore e turbina, dando l’impressione di una perdita. Questo non avviene solitamente quando il turbo viene installato sul motore.

Una perdita d’olio può verificarsi anche quando i motori sono inattivi. La pressione all’interno degli alloggi è più bassa, questo può portare alla formazione di un vuoto e la conseguente perdita d’olio nell’alloggio della turbina. Una volta portato il motore ai giri normali, la pressione viene ristabilita e la perdita si ferma.

Di seguito si evidenziano la cause e i segnali di mancata lubrificazione, per aiutarvi a identificare e prevenire il ripresentarsi di questa problematica. Se la causa di rottura del turbo originale non è stata identificata allo stesso modo danneggerà il turbo ricostruito.

Una mancata lubrificazione può creare ingenti danni al turbo e causarne la rottura anche a pochi secondi dalla messa in moto.

Segnali di mancanza di lubrificazione

• Trasferimento di materiale (causato dall’alta temperatura, dovuta alla frizione tra le boccole) ad altre parti della bronzina e al diametro della boccola della Girante Turbina;
• Scolorimento di parti della bronzina e del diametro della boccola della Girante Turbina;
• Consumo eccessivo dell’apparato di spinta.
• Usura eccessiva delle boccole

 

Cause di mancanza di lubrificazione

• Scarsa manutenzione del filtro dell’olio
• Olio insufficiente nella coppa dell’olio
• Utilizzo di guarnizioni ingresso olio errate che causano una restrizione nell’approvvigionamento dell’olio
• Depositi carboniosi nel tubo ingresso olio
• Applicazione di silicone alle guarnizioni di ingresso olio, causando blocchi.
• Sporco o residui nel corpo centrale dovuti ad arresti a caldo;
• Utilizzo di un filtro dell’olio danneggiato, bloccato o di scarsa qualità;
• Mancato apporto di olio al turbo prima della partenza;
• Motore inattivo per lunghi periodi, specialmente nei periodi freddi;
• Tubo ingresso olio curvato o strozzato;
• Motore danneggiato

 

Come prevenire i guasti causati dalla mancanza di lubrificazione:

• L’approvvigionamento di olio al turbo è fondamentale, controllare sempre che la pressione dell’olio sia corretta;
• Evitare l’utilizzo di silicone sulle guarnizioni ingresso olio in quanto facilmente può staccarsi e creare ostruzioni e blocchi;
• Ripulire o sostituire i tubi ingresso olio, avendo cura di rimuovere eventuali depositi carboniosi o sporcizia che possa ostruire l’approvvigionamento d’olio;
• Utilizzare olio pulito e filtri nuovi (come raccomandato dai produttori del motore) quando si sostituisce un turbo.

 

Cos’è un corpo estraneo e quali danni causa?

Un corpo estraneo è semplicemente un qualsiasi oggetto che entra nel turbo tramite l’ingresso aria o l’ingresso dei gas di scarico. Quando un corpo estraneo entra nel turbocompressore, le performance dello stesso subiranno un calo repentino.

Segnali di presenza di corpi estranei

• Rumorosità del turbocompressore in moto
• Pèrdita di performance;
• Scheggiatura delle lame delle giranti
• Frastagliature all’altezza dell’entrata del turbocompressore
• Puntinatura delle lame della girante

Come prevenire la rottura del turbocompressore

• Piccole particelle che entrano attraverso flessibili danneggiati;
• Filtro dell’aria danneggiato, difettoso, di scarsa qualità, che risucchia corpi estranei all’interno dell’aspirazione
• Detriti provenienti dalla precedente rottura del turbocompressore
• Componenti del motore, quali frammenti di valvole, di pistoni o punte di iniettori, che circolano all’interno dell’impianto
• Dadi, bulloni, stracci, rondelle o altri oggetti lasciati nel condotto di aspirazione durante la manutenzione

Come prevenire la rottura del turbocompressore

• Assicurarsi che i tubi dell’aria siano puliti e liberi da ostruzioni e oggetti vaganti
• Controllare che i tubi dell’aria siano intatti e funzionanti
• Assicurarsi che il filtro dell’aria sia corretto rispetto all’applicazione;
• Verificare che detriti e frammenti del motore provenienti dalla rottura del turbocompressore precedente siano stati completamente rimossi dal circuito
• Utilizzare nuove guarnizioni per una perfetta tenuta. L’operazione scongiura la possibile rottura delle guarnizioni precedenti.

Nota Bene: E’ fondamentale evitare che un turbo con le lame danneggiate possa essere lasciato in funzione, in quanto il bilanciamento del rotore può essere intaccato e quindi influire sulla vita del turbo.

MODALITÀ DI GUASTO DEGLI ATTUATORI REA/SREA

I REA (attuatori elettrici rotativi) o SREA (attuatori elettrici rotativi semplici) sono installati su numerosi modelli di turbocompressore a geometria variabile e hanno la funzione di controllare il movimento delle alette movibili.

Cosa si intende per geometria variabile e perché si fa ricorso a tali sistemi?

Quando un turbocompressore è accoppiato a un motore, è indispensabile equilibrare la risposta a bassa velocità con l’efficienza ad alta velocità. Un’unità a geometria variabile è concepita per modificare il condotto di immissione del gas di scarico in relazione alla velocità del motore per soddisfare al meglio le esigenze di iniezione richieste dal motore stesso. Con il crescere della velocità del motore, l’attuatore elettrico sposta le alette a geometria variabile nella posizione di completa apertura massimizzando il flusso del gas di scarico.

Gli attuatori elettrici REA/SREA sono dispositivi altamente complessi e articolati. Essi non sono compatibili con modelli diversi di scatole del cambio o di tappi di chiusura neri. Le specifiche di calibratura sono impostate nel software all’interno del tappo di chiusura nero e sono diverse per ciascun turbocompressore.

I vantaggi degli attuatori elettrici includono:

• Rapidità di risposta nei cambi di velocità;
• Precisione nella regolazione del minimo e del massimo nel flusso dell’aria;
• I segnali di risposta indicano la posizione dell’attuatore alla centralina di controllo del motore (ECU) che ne recepisce le esigenze di iniezione..

Sintomi di guasto negli attuatori elettrici:

• Totale perdita di potenza, risultando nell’entrata del veicolo in “modalità di funzionamento d’emergenza”;
• Lampeggiamento dei segnali luminosi di gestione del motore;
• Abbassamento intermittente di pressione o sovralimentazione.

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REA/SREA

Modalità di guasto comuni:

Guasto della scatola del cambio – Gli attuatori REA e SREA andranno in guasto in seguito al grippaggio del meccanismo a geometria variabile dovuto all’accumulo di detriti o di carbonio.
Quando il meccanismo a geometria variabile si blocca, questo inietta nel motoriduttore una corrente maggiore di quella da esso sopportabile, e ciò comporta pertanto il surriscaldamento del motoriduttore stesso e il guasto degli ingranaggi a vite senza fine in plastica. Tale ostruzione può ridurre la pressione di iniezione e comportare l’entrata del veicolo nella “modalità di funzionamento d’emergenza”. Nella maggior parte dei casi, il tappo di chiusura nero e l’elettronica non riportano danni dal guasto alla scatola del cambio e possono essere riutilizzati.

Connettori del circuito – I cavi di collegamento possono espandersi o contrarsi, finendo per rompersi e causando il guasto dell’attuatore elettrico. Tale guasto spesso non è diagnosticato durante la riparazione o le prove in officina, dato che può essere rilevato solo con il surriscaldarsi dell’attuatore.

Incuria del turbocompressore – Qualora il turbocompressore subisca colpi o urti, esso si romperà e si dovrà procedere con la sostituzione dell’intera unità.

Ingresso di acqua – L’ubicazione del turbocompressore all’interno del vano motore può significare che l’attuatore elettrico è maggiormente suscettibile all’ingresso di acqua. L’attuatore può arrugginirsi e danneggiarsi, restituendo segnali errati e arrivando infine alla rottura..

Vibrazione del motore – Una vibrazione costante nel veicolo può favorire l’usura dell’attuatore elettrico, portando a un guasto.

Perdita di potenza – Qualora l’attuatore elettrico non sia, in fase di accelerazione, in grado di aprire le alette dell’unità a geometria variabile, il turbocompressore non potrà operare efficientemente. Se le alette rimangono in posizione di chiusura, ciò può causare lo stallo del motore o l’overspeed della turbina. Al contrario, se le alette sono più aperte del necessario, il turbocompressore subirà uno sfasamento e sarà più lento nella risposta. Se ciò accade, è indispensabile verificare che l’attuatore elettrico non sia andato in avaria come conseguenza di altre modalità di guasto.

Note per la riparazione:

• Nel caso di riparazione all’attuatore elettrico, l’ingranaggio a vite senza fine e il motoriduttore devono essere nel rapporto corretto per evitare un nuovo guasto immediato.
• Dopo la riparazione, gli attuatori REA devono essere calibrati al turbocompressore. Una calibrazione errata dell’attuatore elettrico una volta montato sul turbocompressore può causare prestazioni scarse.
• È sconsigliata la riparazione tramite saldatura dei collegamenti rotti. La saldatura è soggetta a rottura in ambienti soggetti a variazioni di temperatura e vibrazioni. Per tale ragione, le connessioni del gruppo motoriduttore/starter devono essere eseguite con saldatura a punti.