Techniek
Turbo: de signalen voordat het duur wordt
9 min. leestijd
Een turbo is een eenvoudig onderdeel onder extreme omstandigheden: twee wielen op één as, gelagerd in motorolie, bij toerentallen ver boven alles wat er verder in de auto draait. Bijna alles wat hem overkomt, overkomt eerst de olie.
Twee wielen, één as, één olieaansluiting
In de uitlaatgasstroom zit het turbinewiel, in het inlaattraject het compressorwiel. Beide zijn star verbonden via een as die in het lagerhuis ertussen draait. Het uitlaatgas drijft de turbine aan, de turbine draait de compressor, de compressor perst meer lucht de motor in. Meer lucht betekent meer brandstof en daarmee meer vermogen uit dezelfde cilinderinhoud — dat is het hele doel.
De toerentallen liggen in de orde van meer dan honderdduizend omwentelingen per minuut, de turbinezijde is zo heet als het uitlaatspruitstuk. In de meeste turbo's wordt de as gedragen door glijlagers, waarin een bus tussen as en huis meedraait — de as raakt het metaal niet, ze zweeft op een oliefilm. Sommige turbo's gebruiken in plaats daarvan kogellagers; ook die hangen aan de olie.
Daaruit volgt de zin waar dit hele artikel op rust: een turbo valt zelden uit doordat hij slijt. Hij valt uit doordat de oliefilm even ontbrak, te heet was of met deeltjes is vervuild. Wie een turboschade repareert zonder naar de oliekant te kijken, koopt de volgende meteen mee.
Wat de oliefilm kapotmaakt
Het vaakst komt verkooksing voor. Na het afzetten stroomt er geen olie meer, maar de turbinezijde is nog gloeiend heet; de restolie in het lagerhuis verbrandt tot harde afzettingen die het oliekanaal geleidelijk vernauwen. Moderne auto's verzachten dat met een elektrische koelvloeistofpomp die na het afzetten blijft doorlopen — een korte periode stationair draaien na een zware rit helpt toch.
Het tweede geval is vervuiling. Alles wat in de olie zweeft, gaat door de fijnste plek in het circuit, en dat is het turbolager. Een overschreden olieverversingsinterval, een dichtgeslibd oliefilter, resten van een eerdere schade hoger in de motor — elk daarvan bereikt de as. Het derde geval is gewoon te weinig druk: een vermoeide oliepomp, een verstopte zeef, een te laag oliepeil gedurende langere tijd.
Daarom is de eerste vraag bij een auto met turbo niet «hoe oud is de turbo», maar «hoe is de olie onderhouden». Facturen met vermelde specificatie en een interval dat niet tot het uiterste is opgerekt, zijn bij een turbomotor een echt koopargument.
De afdichting zonder lip
Op de overgang van de as naar compressor en turbine zit geen asafdichtingsring zoals je die anders kent, maar een zuigerveer in een groef. Zo'n ring dicht niet af door aandrukkracht tegen een lip, maar doordat er aan de andere kant een hogere druk staat dan in het lagerhuis. Valt dat drukverschil weg, dan gaat er olie doorheen.
Dat verklaart een waarneming die velen de verkeerde kant op stuurt: olie in het persluchtsysteem hoeft niet van de turbo te komen. Een te hoge druk in het carter — door een defecte carterontluchting of door slijtage aan zuigerveren en cilinderwand — heft het drukverschil op en drukt olie precies daarheen. De turbo is dan de plek waar je het ziet, niet de oorzaak.
Voordat een turbo wordt vervangen, hoort daarom de ontluchting te worden gecontroleerd en de carterdruk te worden gemeten. Dat is werk van minuten en bepaalt een verschil van vier cijfers.
De verstelbare turbine die vastloopt
Veel dieselmotoren en enkele benzinemotoren hebben een turbo met variabele turbinegeometrie. Voor het turbinewiel staat een krans van beweegbare geleideschoepen; bij een laag toerental vernauwen ze de doorsnede zodat het uitlaatgas sneller op de turbine komt, bij een hoog toerental openen ze. Ze worden versteld via een vacuümdoos of een elektrische stelmotor.
Deze mechaniek zit in het uitlaatgas. Roet en oliekoolaanslag zetten zich af op de schoepassen, de verstelling wordt zwaargaand en loopt uiteindelijk vast. Het motorregelapparaat vergelijkt de gemeten turbodruk met de gevraagde en slaat een fout op als de afwijking te groot wordt — soms als te lage, soms als te hoge druk, afhankelijk van in welke stand de schoepen zijn blijven staan.
In de praktijk voelt dat als een motor die tot een bepaald toerental trekt en dan afbreekt, of als een vermogen dat na een herstart ineens weer terug is. Beide zijn een reden om de foutcodes uit te lezen, niet om gewoon af te wachten.
Wat je hoort
Een turbo fluit. Een stijgende, zuivere toon die met de turbodruk komt en gaat, is het normale geval en zegt niets over de staat. Interessant zijn de afwijkingen daarvan.
- Een zoemen of huilen dat ook zonder belasting blijft en bij het uitrollen langzaam wegsterft: een aanwijzing voor de lagering.
- Een sissen in plaats van fluiten dat bij toenemende belasting luider wordt: eerder een lekkende persluchtverbinding dan de turbo zelf.
- Een schuren of krassen bij het uitlopen na het afzetten: het compressorwiel raakt het huis — hier wordt niet meer mee gereden.
- Een ratelen uit de omgeving van de steller bij gelijkmatig rijden: vaak de verstelmechaniek of de wastegate, niet de as.
Wat je ziet
De meest zeggende visuele controle duurt tien minuten en vraagt alleen een schroevendraaier en een lamp. Je maakt een klem los van de persleiding tussen turbo en intercooler en kijkt erin. Een fijn olieachtig laagje is bij oudere motoren gebruikelijk; staande olie in de leiding of een gevulde leidinglus op het laagste punt is het niet.
Ten tweede de rook. Blauwachtige rook onder belasting of na het loslaten van het gas wijst op olie in de verbrandingsruimte — dat kan de turbo zijn, maar ook een klepsteelafdichting of een zuigerveer. Zwarte rook is brandstof zonder genoeg lucht en past bij een turbodrukprobleem. Witte, zoetig ruikende rook hoort niet bij de turbo, maar bij het koelcircuit.
Ten derde het spel. Wie de inlaatslang bij de compressor losneemt, kan het wiel met de hand bewegen. Wat radiaal spel is bij een turbo met zwevende lagerbus normaal en geen bevinding. Een wiel dat daarbij tegen het huis stoot, of axiaal spel dat je als een tik voelt, is een bevinding. En elk schuurspoor op de schoeptoppen is er ook een.
De proefrit die iets laat zien
Een turbomotor verraadt zich onder belasting, niet in stadsverkeer. De proefrit heeft daarom een oprit of helling nodig en een acceleratie tot in het hoge toerengebied in een hoge versnelling — daar staat de turbodruk het langst aan.
Daarna de blik in de achteruitkijkspiegel tijdens het terugschakelen en bij lastwisseling, en vervolgens twee minuten stationair draaien voordat de motor wordt afgezet. Bij het afzetten luister je naar het uitlopen. En helemaal aan het eind wordt het foutgeheugen uitgelezen — ook als er tijdens de rit geen lampje brandde, want afwijkingen in de turbodruk worden vaak opgeslagen voordat ze worden getoond.
Vervangen, herstellen of eerst zoeken
Is de turbo echt kapot, dan zijn er drie wegen: een nieuw onderdeel, een ruilonderdeel uit industriële revisie of een herstelling in een gespecialiseerd bedrijf, waarbij de kerngroep (CHRA) wordt vernieuwd en de eenheid wordt uitgebalanceerd. De volgorde naar prijs is meestal dezelfde als de volgorde naar beschikbaarheid van bewijsstukken; een ruilonderdeel met testprotocol is de pragmatische middenweg.
Wat in alle drie de gevallen hoort, is het werk ervoor en erna: olietoevoer en -retour controleren of vernieuwen, olie verversen met een nieuw filter, carterontluchting controleren en het persluchtsysteem van olie ontdoen. Wordt de olie in de intercooler niet verwijderd, dan trekt ze bij de eerste volgasproef de verbrandingsruimte in — en een dieselmotor die zijn eigen smeerolie aanzuigt, is met de contactsleutel niet uit te zetten.
Voor de koper betekent dat: een auto met een net vervangen turbo is precies zo goed als de factuur die erbij hoort. Staat daarop alleen het onderdeel, dan ontbreekt de helft van het werk.