Turbo Şarj Nedir ve Turbo Arızası Nasıl Anlaşılır?

Turbo şarj sistemi, aşırı besleme sistemleri içerisinde en popüler ve yaygın olarak kullanılan çeşididir. Günümüz otomobillerde motor hacimleri küçülmekte ve güçleri artmaktadır. Bunu gelişen teknolojinin yanı sıra turbo şarj sistemlere de borçluyuz. Motor çalışma prensibi esasına göre motor havaya ihtiyaç duymaktadır. Ateşleme zamanında yanma işleminin gerçekleşmesi için gereken hava emme zamanında motora girer. Giren havanın fazlalaşması motorun gücünün ve veriminin artmasını sağlar. Aşırı beslemeli motorlarda turbo motora giren havayı arttırır ve basıncını yükseltir. Turboşarj kullanılan motorlarda motor hacmi küçük olmasına rağmen motor gücü daha fazladır. Atmosferik motor yerine tercih edilen turbolu motorlar hakkında bilgi vereceğimiz bu sayfada turboşarj parçaları ve görevleri, turbo kontrol mekanizmaları, turbo arızaları, turbo lag ve blow off hakkında bilgi sahibi olabilecek ve turbo hakkında merak edilen herşeyin cevabını bulacaksınız.

*Atmosferik ve diğer aşırı beslemeli motorlar hakkında bilgi sahibi olmak için motor hava sistemleri sayfasına bakabilirsiniz.

Turbo Parçaları ve Görevleri Nelerdir?

Turboşarj sistemler basit yapısı ile dikkat çekmekte ve çalışma prensibi olarak rahatlıkla anlaşılacak düzeydedir. Turbo nasıl çalışır sorusuna cevap vermeden önce turbo parçalarını anlatmak ve görevlerinden bahsetmek gerekir. Turbo parçaları hakkında bilgi sahibi olduktan sonra çalışma prensibi hakkında kendinizde yorum yapabileceksiniz.

Turbo parçaları aşağıda listelenmiş ve ingilizceleri parantez içinde yazılmıştır;
– Türbin kanatları (Turbine side wheel),
– Türbin mili (Turbocharger shaft),
– Kompresör kanatları(Blower veya Compressor side wheel),
– Turbo yatakları (Turboharger bearing),
– Labirent ring
Turbo şarj temel parçaları yukarıdaki gibidir. Listelenmiş olan parçalar aşağıda ayrıntılı bir şekilde görevleri ile anlatılmıştır.

I – Türbin Kanatları (Turbine Wheel) Nasıl Çalışır ve Ne İşe Yarar?

Türbin kanatları turbo şarj sisteminin egzoz gazı ile dönmesini sağlayan kısmıdır. Egzoz gazları türbin kanatlarına çarparak turbonun dönmesini sağlar. Egzoz gazının fazlalaşması türbin kanatlarının daha hızlı dönmesini sağlamaktadır. Türbin kanatlarında oluşan aşınma veya kırılma türbinin yavaş dönmesine neden olacaktır. Egzoz içerisindeki katı partiküller türbin kanatlarına zarar verir. Kanatlarda oluşan hasarlar turbonun balansının bozulmasına neden olur. Balansı bozulan turbo kısa sürede yataklarına zarar verecek ve sistemin çalışmaz hale gelmesine neden olacaktır.

II – Türbin Mili (Turbocharger Shaft) Nasıl Çalışır ve Ne İşe Yarar?

Türbin mili türbin kanatlarına bağlı olarak üretilmektedir. Yani türbin kanatları ile türbin mili tek bir parça olarak üretilir. Yani türbinin egzoz gazı yardımıyla dönmesiyle türbin milide beraberinde dönecektir. Türbin mili turbo yatakları içerisinde hareket etmektedir. Bu nedenle türbin milinin pürüzsüz ve iyi durumda olması turbonun çalışabilmesi için şarttır. Türbin yağlamasında oluşacak bir kirlilik veya basıncının azalması kısa sürede mile zarar verecek ve turbonun bozulmasına neden olacaktır.

III – Kompresör Kanatları (Blower veya Compressor Wheel) Nasıl Çalışır ve Ne İşe Yarar?

Egzoz gazı ile dönen türbin kanatları ve mili kama yardımıyla bağlanan kompresör kanatlarının da dönmesini sağlar. Dönen kompresör kanatları atmosferden havanın emilmesini sağlamaktadır. Türbin kanatları ile zıt görevde olan kompresör kanatları dönerken atmosferden havanın emilmesini sağlar ve emilen hava motora yollanır. Yüksek güçlü motorlarda turbodan çıkan ve ısınan hava radyatör gibi çalışan ve ayrıntılı olarak motor hava sistemleri sayfasında anlatılan intercoolerden geçirilerek soğutulur ve motora o şekilde yollanır. Eğer intercooler yoksa turbodan çıkan hava dire motora yollanacaktır.

IV – Turbo Yatakları Nasıl Çalışır ve Ne İşe Yarar?

Türbin ve kompresör kanatlarını birbirine bağlayan türbin mili çok yüksek hızlarda turbo şarj yatakları sayesinde dönebilmektedir. Turbo yatakları içerisinde dönen türbin mili yağlamanın yardımıyla aşınma olmadan çok yüksek hızlarda dönebilmektedir. Bir arızadan dolayı yağlama kesilirse turbo şarj kısa sürede yatak sararak kazıklayacaktır. Bu nedenle yatakların sağlığı açısından yağlama sisteminin çok önemli görevi vardır. Turbolu motorlarda yağ bakım zamanlarına dikkat edilmesi gerekmektedir. Yağda oluşacak kirlilik yatakların aşınmasına neden olacaktır. Türbin mili ile farklı maddeden üretilen turbo yatakları aşınmayı kendi üzerine almaktadır.

V – Labirent Ring Nedir ve Nasıl Çalışır?

Labirent ringler turboşarj yağlamasının yapılmasında önemli rol oynamaktadır. Labirent ringler türbin ve kompresör taraflarında bulunur ve yataklardaki yağın egzoz tarafına veya hava tarafına geçmesini engeller. Labirent ring yapısı itibari ile turbo dönerken yağın sürekli yatakların tarafında kalmasını sağlar. Labirent ringte oluşan aşınma eğer fazla ise turbo motor yağ yakacaktır. Yani egzozdan mavi duman atma sebepleri arasında turbo arızaları da vardır.

VI – Turboyu Oluşturan Diğer Parçalar Nelerdir ve Nasıl Çalışırlar?

Yukarıda sıralanan parçalar turbonun temel parçaları arasındadır. Turboyu oluşturan diğer parçaları başıklara bölmek yerine tek başlık altında anlatmak istedik.
Türbin ve Kompresör Muhafazası: İngilizcesi turbine casing ve compressor casing olan muhafaza egzoz yolu ve temiz hava yolunu oluşturmaktadır. Egzoz tarafında bulunan türbin kanatlarını atmosferden izole eden parçaya türbin muhafazası denmektedir. Aynı şekilde temiz havanın yolunu atmosferden izole ederek kompresörün kapağı niteliği taşıyan parçaya da kompresör muhafazı denmektedir.

Turbo şarj Nedir ve Nasıl Çalışır ? Turbo Çalışma Prensibi

Turboşarjlı motorlara halk arasında sadece turbo motorda denir. Aşırı beslemeli sistemler arasında motor üreticileri tarafından tercih edilen çeşit turboşarj yani turbo ‘dur. Turboşarj sistemi tahrikini egzoz gazından alır. Turbo silindirlerdeki yanma sonucu oluşan egzoz gazının turboşarj ‘ın türbin tarafına girerek türbini döndürmesiyle çalışmaktadır. Türbin tarafı şaft yani mil vasıtası ile kompresör (compressor) veya diğer adıyla blower tarafına bağlıdır. Türbin tarafının yardımıyla dönen kompresör kanatları yapısı itibariyle atmosferden havayı emer. Emilen bu hava emme manifoldunda basınçlı bir şekilde bekletilir ve bu basınçlı hava emme sübabının açılmasıyla silindirlere yollanır.

*Sübaplar, Emme ve egzoz manifoldlarının ne olduğuna ve görevlerine ulaşmak için motor parçaları ve görevleri sayfasına tıklayabilirsiniz.

Turboşarj Avantajları ve Dezavantajları Nelerdir?

Turboşarj Dezavantajları: Turboşarjın verimli çalışması için fazla miktarda egzoz gazına ihtiyaç vardır. Bu sebeple turbo motorun belli devirinden sonra etkisini göstermeye başlar. Yani turbonun motorun düşük devirlerinde pek bir etkisi olmamaktadır. 
Turboşarj Avantajları: ise egzoz gazıyla çalışmasıdır. Yani enerji geri dönüşümü yapmaktadır. Egzoz manifoldu üzerinden turboya gelen işi bitmiş egzoz gazını kullanarak motora fazladan güç sağlar ve bu gücü sağlarken motora bağlı olmadığı için motora ekstradan külfet olmaz. Bir nevi enerji geri dönüşümü yapmaktadır. Atık enerjiyi atmosfere vermeden önce kullanarak motora katkıda bulunur.

Turbo Şarj Sistem Kontrol Mekanizmaları Nelerdir ve Nasıl Çalışırlar?

Turboda iki tür kontrol mekanizması vardır

• Wastegate Valfi (Bypass Valfi)
• Değişken kanatçık (VGT) kumandası.

I – Wastegate valfi Nedir ve Ne İşe Yarar?

Turbo wastegate valfi bazı turboşarj sistemlerinde kullanılan kontrol mekanizması çeşididir. By-pass valf görevi gören turbo wastegate valfi turbo basıncının çok yükselmesini engellemek amacıyla açılarak egzoz gazının türbin kanatlarına girmeden by-pass yapmasını sağlamaktadır.

Yukarıdaki resimde de görüldüğü gibi kompresör tarafından motora yollanan hava fazlalaşması durumunda yani turboşarj basıncı artınca wastegate valfi açılacak ve turbin kanatlarına giren egzoz miktarı azalacaktır. Egzoz gazının azalması da turbo şarj devrinin azalmasına ve böylelikle kompresör tarafının yavaşlamasına neden olacaktır. Turbo yavaşladığı için emilen hava azalacak ve egzoz gazı da azalacaktır. Emilen havanın azalmasıyla turbo wastegate valfi kapanacaktır.

Turbo Wastegate Valfi Arızası Neden Olur ve Nasıl Anlaşılır?

Turbo wastegate valfi kompresör tarafından gelen basınca göre hareket ettiğinden dolayı basınç tüpü içerisinde oluşan diyaframda delik çalışmasına engel olacaktır. Wastegsate valfinde oluşacak arıza sonrası motorda çekiş düşecek ve yetersiz turbo basıncı arızası verecektir. Her çekiş düşüşlüğünde wastegate valfinden kaynaklı olmayabilir. Turbo şarj da mekanik olarak herhangi problem yoksa o zaman wastegate valfinden şüphelenilmelidir. Turbo wastegate valfin üzerinde kurum birikmeside valfin çalışmasına engel olacağından dolayı arızaya sebebiyet verebilir. Klapenin kapalı veya açık konumda sıkışık kalması gibi bir durumda klapenin kontrol edip etmediği kontrol edilmelidir. Sıkışıklık olması durumunda sökülerek temizlenmesi arızanın giderilmesi için yeterli olacak fakat kurum birikmesinin nedeni tekrar olmaması açısından araştırılmalıdır. Kurum oluşumu demek yakıt sisteminde veya hava yakıt karışım oranında sıkıntı olduğunu işaret eder. Bu nedenle hava sistemleri ve yakıt sistemleri mutlaka kontrol edilmelidir.

Turbo wastegate arızası da sık görülen bir arıza çeşididir. Wastegate arızalandığında, bypass klapesi yukarıda bahsedildiği gibi ya açık kalır ya da kapalı kalır. Klape kapalı kaldığında, yüksek devirlerde aşırı turbo besleme basıncı oluşur. Klape açık kaldığında ise yetersiz turbo basıncı oluşur çünkü egzoz gazları turbo türbin kanatçıkların gelmeden by-pass yaparak atmosfere atılırlar. Bu durumda çekiş düşer yakıt artar.

II – Değişken Kanatçık Kumandası (VGT) Nedir ve Nasıl Çalışır?

Turbo şarj sistemli motorlarda, büyük kanatlı turbo şarj kullanıldığında yüksek motor devirlerinde çok iyi performans verir fakat düşük devirlerde düşük performansa neden olacaktır. Küçük kanatlı turbo şarj kullanıldığında ise düşük devirlerde iyi performans verirken, yüksek motor devirlerinde basınçlı hava beslemesi yetersiz kalmaktadır. Bu durumların önüne geçmek ve performansı hem düşük hemde yüksek devirde yüksek tutabilmek için değişken kanatlı turbolar geliştirilmiştir.

İngilizcesi variable geometry turbocharger yani VGT olan değişken kanatlı turbolarda açıları değişebildiği için düşük ve yüksek devirlerde kanat açıları değiştirilerek motorun ihtiyaç duyduğu havayı motora yeteri kadar vermesi sağlanır. Bu sayede yüksek turbo basıncının ve turbo gecikmesinin önüne geçilmiş olur.

Motora en uygun basınçta hava verilmesi sayesinde hem yakıt tasarrufu sağlanmış oluyor hem de egzoz emisyon değerleri azaltılıyor. Aynı zamanda her devirde motorun performansı artmış oluyor. Turbo şarj kanatlarının açılarının değiştirilmesi motor kontrol ünitesi ECU tarafından ayarlanarak turbonun devri istenilen yani ihtiyaç duyulan devre ayarlanıyor.

Turbo şarj basınç kontrolü (turbo boost control) için kullanılan VGT-VNT (değişken kanat) sistemi varsa, turbo wastegate valfi kullanılmaz, iki sistemden biri tercih edilir.

Eğer yeni nesil değişken kanatçık geometrili bir turboya sahipseniz, bu mekanizma arızalandığında da çekiş düşer, yakıt artar.

Turbo Arızası Nasıl Anlaşılır?

Turbo arıza belirtileri aşağıda sıralanmış olup bu sebepler iyi araştırılmalıdır. Farklı bir arızadan kaynaklanma ihtimalide olan bazı maddeler diğer sistemlerin iyi çalıştığından emin olduktan sonra turbo arızalıdır denebilir.

• Arıza lambası yanar
• Aracın çekişi düşer, yakıt sarfiyatı artar
• Turbodan anormal ses gelir
• Turbo arıza sesi yani yüksek ıslık sesi
• Motor yağ eksiltir
• Turbo basıncı düşer
• Egzozdan aşırı siyah veya mavi duman atar.

*Egzozdan mavi duman atma sebeplerini incelemek için burayı tıklayabilirsiniz.

*Egzozdan mavi duman atma sebeplerini incelemek için burayı tıklayabilirsiniz.

Turbo şarj ‘da arıza aramadan önce, turbo şarj ‘ın kompresör kısmından intercooler’a giden ve intercooler’dan emme manifolduna gelen hava hortum ve borularında çatlak, yırtık olmamasına, bağlantı elemanlarında gevşeklik olmamasına dikkat edin. Genellikle karşılaşılan arıza olan hava hortumlarındaki kaçaklar çabuk tespit edilebilir ve çözümleri basittir. Islık sesi duyulur. Hava hortumlarında oluşabilecek bir hava kaçağı, turbonun bastığı havanın kaçmasına sebep olabilir, çekiş düşer, yakıt artar.

Turbo şarj motorun en zorlu çalışma koşullarında çalışan parçalardan biridir. Egzoz gazlarına direkt maruz kalan türbin kanatçıkları yüksek sıcaklık altında çalışmak zorundadır. Turbo mili aşırı yüksek devirlerde dönmektedir, tubo mili ve kanatları dakikada 60 bin – 100 bin devirle dönmektedir. Bu sebeple turbonun yağlanması aşırı öneme sahiptir. Turbo şarjın yağlanması, motor yağıyla yapılmaktadır. Motor yağı, turbonun gövdesinde bulunan mil yatağına basılır, yağ gövdenin içindeki yağ kanallarından geçerek, yatakları yağlayarak turboyu terk eder. Turbo mili bu yağlama sayesinde bir yağ filminin üzerinde dönmektedir. Yağ filminin oluşmaması, yetersiz yağlama, milin yataklara sürtmesine sebep olur. Bu da kısa sürede turbonun devre dışı kalmasına neden olacaktır.

*Motor yağlama sistemleri sayfasını ziyaret ederek yağlama sistemleri hakkında ayrıntılı bilgi sahibi olabilirsiniz.

Turbo Arızasının Nedenleri Nelerdir?

• Yetersiz yağlama
• Kalitesiz yağ kullanılması
• Yağ değişiminin zamanında yapılmaması
• Turbo hava girişine pis hava girmesi
• Aşırı yüksek egzoz sıcaklığı

Yağlamanın önemli olduğunu vurguladık. Yağlamanın kalitesiz olması yatakların zarar görmesine neden olacaktır. Yataklardaki boşuk ve aşınma turbonun baş düşmanıdır. Turbo kontrol amaçlı söküldüğünde kontrol edilmeli ve iyi bir servis tarafından bakımı yapılmalıdır. Sizin yapabileceğiniz kontroller ise şu şekildedir. Elle turboyu döndürmeyi denediğinizde turbo rahatlıkla ve ses yapmadan dönebilmelidir. Turbo eğer sesli dönüyorsa temizliğe ihtiyacı var demektir. Turboyu dikey yönde hareket ettirmeye çalıştığınızda yataklarda boşluk olup olmadığını tespit edebilirsiniz. Yataklarda boşluk olmaması gerekmektedir.

Aslında en önemli ve turbonun olmazsa olması balansının kontrol edilmesi gerekmektedir. Maalesef ki bunu siz yapamayacaksınız. İyi bir turbocunun yapabileceği balans ayarı turbonun sağlıklı ve uzun ömürlü çalışabilmesi için şarttır. Turbo çok yüksek devirlerde çalıştığı için balansında ufak bir bozukluk yataklarına ve kanatlara zarar gelmesine neden olacaktır.

Yani kısacası turboyu söktüyseniz iyi bir turbocuya kontrol ettirmekte fayda olacaktır. Kanatların rastgele temizlenmemesi gerekmektedir. Temizlendikten sonra balansında bozulma olması kaçınılmazdır.

Turbo lag Nedir? ve Turbo Lag Nasıl Önlenir?

Turbo lag turbonun belli bir basınç oluşturduktan sonra; gaz pedalının bırakılması ile, emme manifoldundaki gaz kelebeği kapanır. Bu durumda turbodan motora kadar olan düzenekte (turbo boruları/intercooler) yüksek bir basınç oluşur. Bu yüksek basınç yüksek hızla dönmekte olan turbo pervanesi aşırı ters basınçtan durur. Tekrar gaz pedalına basıldığında bu ters basıncın motor tarafından emilerek turbo pervanesinin yeniden dönmeye başlaması ve ihtiyaç duyulan basıncı tekrar sağlayabilmesi için geçen zamana “Turbo Lag” ya da “Turbo Gecikmesi” denir. Bu durum aynı zamanda turbin için de zararlı bir durumdur. Turbo gecikmesini önlemek için birçok standart motorda ters basıncı boşaltan düzenekler olmakla birlikte, daha çok yüksek güçlü motorlarda -profesyonel modifiyede kullanılan- Blow-off adıyla anılan parça kullanılmaktadır.

Blow off Nedir ve Blow off Ne İşe Yarar?

Blow off, Turbo ile gaz kelebeği arasındaki bir yere konumlandırılır. Emme manifoldunda gaz kelebeğinden sonra alınan bir hortum vasıtası ile, gaz kelebeği kapandığında motorda oluşan vakumdan faydalanılarak bir valfin açılması sağlanır ve açılan valften turbo üzerinde oluşan ters basınç boşaltılır. Turbo üzerinde oluşan basıncın boşaltılması ile turbo pervanesinin aniden durması önlenmiş olur. Dönmeye devam eden turbo pervanesi tekrar gaz pedalına basıldığında daha kısa sürede basınç oluşturur.

Turbonun yeterli basıncı oluşturabilmesi için belirli bir dönüş devirin üzerine çıkması gerekmektedir. Bu devir moturun egzoz manifoldundan tahliye edilen egzoz gazı basıncı ile doğru orantılıdır. Gücünü egzoz çıkışındaki gazın, turbonun ekzoz manifoldu tarafındaki pervaneyi döndürmesinden alan turbo, ona paralel bağlı olan emme manifoldu üzerindeki pervaneyi döndürür. Bu da motora yüksek basınçlı hava sağlar. Motor devri ~2000 rpm’i geçtikten sonra ideal dönüş hızına ulaşan türbin kanatları, dolayısı ile ideal basıncı ancak o zaman sağlamaya başlar. Motorun rölanti devri olan ~800 rpm ile ~2000 rpm devire ulaşana kadar geçen zamana turbo gecikmesi denilse de bu daha çok doğal yapısal bir çalışma şartıdır. Asıl gecikme ters basıncın turbo pervanesini yavaşlatması hatta tamamen durdurması sonucu oluşmaktadır. Çünkü bu olay motorun devrinin 2000 üzerinde olduğu durumlarda da gerçekleşebilmektedir.

Sayfayı faydalı bulduysanız değerlendirmeyi unutmayınız. Eğer sorunuz veya eleştiriniz var ise yorumlar kısmından yazabilirsiniz.

Diğer motor arızaları hakkında bilgi almak için ana menü üzerinden motor arızaları sekmesini tıklayabilirsiniz. Süperşarj ve hava sistemleri parçaları hakkında ayrıntılı bilgi almak için motor hava sistemleri sayfasına bakabilirsiniz. Ana sayfaya gitmek için burayı tıklayabilirsiniz.

Kaynak: Bu sayfa Carstechnic tarafından oluşturulmuştur.