Adott volt a probléma, az autón szerettem volna töltőnyomást emelni. Többféle megoldás létezik, szett, én azonban szerettem volna az itthon lévő alkatrészekből megoldani a problémát.
A waste gate rendszerű turbófeltöltő szabályozása úgy működik, hogy van egy megkerülő szelepünk a turbina (kipufogó gáz) oldalon. Ha elér egy bizonyos töltőnyomást a rendszerünk, akkor egy membránnal összekötött rudazat segítségével kinyitjuk ezt a megkerülő szelepet és a kipufogógázok a feltöltőt megkerülve áramolnak tovább a kipufogórendszerbe.
A kompresszor oldal nyomó ága összeköttetésben van a waste gate szelep nyomáslabdájával.
A turbófeltöltő jobb alsó részén látható a Waste Gate "labdája". Ebben egy membrán és egy rugó található. Ha a rugóerőt eléri a membránon lévő nyomás, akkor az kimozdul és magával mozdítja a rudazatot. Jól látható, hogy a rudazat egy karra csatlakozik.
A lenti képen látható, hoz ez kar a bal oldalon látható csappantyút, fedelet nyitja meg, teljesen nyitott állapotban van. Látható a megkerülő csatorna, amelyen a kipufogógázok megkerülik a jobb oldalon látható turbinakereket.
Ahhoz hogy más nyomáson üzemeltessük a feltöltőt egy másik nyomáslabdára volna szükségünk. Szokták még az összekötő rudazatot elcsavargatni, ezáltal előfeszíteni, de ez számomra nem szimpatikus megoldás. Ezen kívül létezik még hasonló ősi, teljesen mechanikus, elektronika mentes megoldásokhoz, mintegy 10 e forint nagyságrendért kínai töltőnyomás szabályzó.
Előre is leszögezném, hogy a későbbiekben látható megoldásban semmiféle elektronikus szabályzás, nyomásmérés nem vesz részt. Egy újabb autóban a nyomásmérést a központi elektronika elvégzi, mágnesszelepekkel nyomásos vagy vákuumrendszerébe be is avatkozhat. Így ott már akár a lenti folyamatot egyszerűen "chippeléssel" is elvégezhetjük.
Itt egy egyszerű kamrás dízelmotor volt a célpont. Nyomásmérővel megállapítva 0.6-0.7 bar-nál avatkozott be a waste gate szelep. A cél, hogy becsapjuk a rendszert, azaz egy olyan eszköz előállítása a cél, amely pl 1.2 bar bemenetre 0.7 bar kimenet ad tovább. Így a waste gate szelepünk valójában 1.2 barnál mozdul be.
Egyszerű nyomásszabályzó nem jó, mert az a beállított nyomásig arányosan változik a bemenő nyomással. Azaz 1.2 barra beállított nyomásszabályzó 0.7 bar táp nyomásnál kimeneti oldalon is ugyanakkora nyomást fog adni, így már bemozdul a labdánk.
Sok esetben láttam olyat, hogy térfogatáram szabályzóval (fojtó) egészen egyszerűen sorba kötötték a labdát, de ez nem megoldás, mert a kívánt nyomás ugyanúgy kialakul, csak kellően megfojtva lassabban éri el, addig nagyobb nyomás is kialakulhat.
Én egy egyszerű két fojtós, veszteséges nyomásszabályzót hoztam létre, a lent látható állítható fojtó segítségével.
A szerelvényezés nem éppen a legkiforrottabb, de hétvégén erre futotta, acél rézzel történő összehegesztésével. Természetesen hosszútávon rendes szerelvényekkel próbálom kiváltani a mostani megoldást.
Az elve villamos analógiát tekintve a feszültségosztóéhoz hasonló. A lent látható rendszer alulról kapja a tápnyomást, a légköri nyomás fenn van (motortér). A középen jövő ág pedig megy a waste gate fele.
Ha két azonos fojtásunk van egy rendszerben sorba kötve, egyik oldal légköri nyomáson, vegyük ezt az értéket 0-nak, másik ehhez képest 1 bar nyomással magasabban, akkor a kettő között fél tápnyomást, azaz 0.5 bart mérünk. Természetesen ehhez folyamatos átfolyásra van szükségünk, azaz valamekkora veszteségünk mindig lesz, de pont ezért van fojtó a kimeneti ágon is, hogy ezt a veszteséget csökkentsük. A felső, alsó folyatások mértékének változtatásával a középen mérhető nyomásunk is változik.
Tehát a tagok állítgatásával beállíthatjuk a rendszert úgy, hogy viszonylag kis veszteség mellett középen a bemenethez képest alacsonyabb nyomást érjünk el. Tény, hogy a fojtás miatt a rendszer beállási ideje növekszik, lassabban reagál, de gyakorlati tapasztalatok szerint nem számottevő. Sőt a gyári rendszer 0.7 baros beállása nyomóágon mérve pillanatra az 1 bar nyomást is elérte, majd onnan állt be. Ez a szabályzó beiktatásával megszűnt.
A beállítás roppant egyszerű. A képen látható tápnyomás felöli, azaz alsó szelepet teljesen kinyitjuk, majd pedig a felsőt zárva tartjuk (ekkor a rendszer inaktív). A felső szeleppel menet közben játszva megnyitjuk addig, amíg egy viszonylag kis, még elfogadható kifújást érzékelünk a motortérbe. Ezt követően pedig a nyomásértéket mérve elkezdjük fojtani a bemenetet az alsó szeleppel egészen a kívánt tápnyomásig.
Fontos, hogy mindenképpen rendelkezzünk nyomásmérő órával. Habár a dízelmotor légfelesleggel működik, waste gate szabályzás nélkül komoly nyomások is kialakulhatnak, esetemben rámérve 1.7-2.0 bar körüli értéket is nyomhat. A régi nagy kompresszióval bíró dízelmotorok, tdi-k, főleg kamrás td-k pedig tartósan ezt a nyomást nem képesek elviselni. Rövid idő alatt a motor károsodását érhetjük el.
Természetesen a fenti átalakítás közúti forgalomban nem megengedett, ahogy semmilyen más teljesítménynövelő megoldás sem.