Teknik Eğitim

Turbo Arızaları, Etkileri ve Sebepleri

Turbolar, içten yanmalı motorlarda yanmanın optimize değerlerde olmasını ve motorun performansı arttırmak için kullanılırlar. Bir turbo doğal havalandırmalı motora göre güç çıktısını %15-25 artırabilir. Turbo egzoz gazı tarafından döndürülür, bu nedenle kayış tahrikli süperşarj sistemi gibi motordan güç çekmez. Diğer yandan bir turbo, gaz valfi açılıp egzoz akışı artana kadar ekstra itiş sağlamaz. Böyle olunca dönmeye başlayarak motora daha fazla hava itmeye başlar. Turbolar 200.000 rpm ve hatta daha üstünde dönebilir. Fakat bu hızlara ulaşmaları birkaç saniye alır. Turboların merkez yapısında hava emiş çarkı (kompresör tarafı), Egzoz gazı emiş çarkı (Türbin tarafı) ve bunların bağlı olduğu şaft bulunur (Bknz. Resim 1, 1.1). Turboların yapısı ve fonksiyonuna bağlı olarak motorda çalışması sırasında bir ömrü vardır. Pratikte, turboların zamansız, vaktinden önce arızalanmasına sebebiyet verebilecek çeşitli risk faktörleri vardır. Arıza durumunda başarılı bir tamir ve rektifiye sürecinin ön koşulu, oluşan arızanın kök sebebini bulmaktır. Aksi durumda yeni takılan turboda kısa zamanda uygunsuz çalışmaya ve arıza vermeye başlayabilir. Bu broşürde oluşabilecek bazı problemleri ve olası kök sebeplerini sizlere yardımcı olması açısından açıklayacağız.

Resim 1 - Turbonun Yapısı

Resim 1.1 – Turbo Yatakları

Uygunsuz-Yetersiz Yağlama Şartları:

Yetersiz yağlama turboların arıza vermesine sebebiyet veren en önemli etkenlerdendir. Yağlama şartları bozulduğunda turbolarda arıza meydana gelmesi kaçınılmazdır. Bunun en büyük sebebi yüksek hızlarda çalışmalarıdır.

Etkiler:

Turbonun yatağında oluşacak hasar nedeni ile emiş ve egzoz çarkları turbo yuvasına çarpabilir. Bu etki turbo yuvasında aşınma izleri varsa ve çark da deformasyon varsa anlaşılabilir. (Bknz. Resim 2)

Resim 2 – Yuvasına temas etmiş çark

Turbo mili karışık yağlama durumlarından dolayı uygunsuz dönerse, turbonun emiş basıncı düşer ve motorun performansı azalır.
Turbo hava emişinin yetersiz olması, egzozdan siyah duman çıkmasını sağlayabilir. Çünkü gönderilen yakıta karşılık yeterli hava yanma odasına gidemeyecektir. Bu da zengin hava-yakıt karışımının bozulduğu anlamına gelir.
Yetersiz yağlama olduğunda, sürtünme kaynaklı oluşan ısı nedeni ile turbo mili ve yatağı arasındaki yüzeyde renk değişimi meydana gelebilir. Eğer oluşan sıcaklık ciddi seviyelere ulaşırsa yatak malzemesi şaft yüzeyine yapışmaya başlayabilir. (Bknz. Resim 3)

Resim 3 – Turbo Milinde Renk Değişimi ve Yatak Malzemesinin Sıvaması

Turbonun mili kırılmış ise bu bize turboya uzun süreli yeterli yağın ulaşmadığını gösterir. Şaft aşırı ısınarak özelliğini yitirir ve en sonunda kırılır. (Bknz. Resim 4)
Turbo milinin dönüşü, yetersiz yağlama sebebi ile yatağının içinde aniden durursa, emiş çarkı kilit somunu gevşeyebilir. Kilit somunu gevşek olan turbo erken hasara uğrar. Bu somuna dikkat edilmelidir. Normalde turbo çalışırken gevşemez ancak dengesiz dönüş, vibrasyon, yağ yetersizliği olduğunda meydana gelebilir.
Uygunsuz yağlama kaynaklı oluşan aşırı ısı nedeni ile turbo mili yatağının içi karbonize olabilir.
Yetersiz yağlama kaynaklı özelliği gitmiş turbo mili yatakları, milin aşırı oynamasına sebebiyet verir. Milin dönüşündeki dengesizlik hareketleri, radyal yatakların kırılmasına yol açar. (Bknz. Resim 5)

Resim 4 – Kırılan Turbo mili Resim 5 – Kırılmış Radyal Yatak

Sebepler:

Motor içinde yağ seviyesinin düşük olması. Bu durumda turbo yetersiz yağlama ve soğutma yaşar.
Turboya gelen yağlama kanallarında ve yatak yuvası yağlama deliklerinde aşırı karbon birikmesinden dolayı tıkanmaların meydana gelmesi.
Motor çalıştırılıp soğuk olduğunda ani olarak yüksek hızlara çıkartılırsa turbo miline yeterli yağ ulaşmaz ve zarar görür.
Yağlama hatlarında olası bir kirlilik veya sızdırmazlık elemanı parçası olması durumunda yaşanacak yetersiz yağlama.
İdeal motor yağına göre daha viskoz-kalın yağın kullanılması durumunda, turboya olması gerekenden daha geç yağ ulaşır ve problem yaratır. İdeale göre daha az viskoz-daha ince yağ kullanıldığında turboya giden yağın taşıyıcılığı düşer ve karışık yağlama şartları altında mil yatağında döner.
Yağ soğutucunun tıkalı olması.
Yağ pompasının aşınması.

Önlemler:

Motorun sürekli istenilen seviyede ve özellikte yağ sağlaması gereklidir.
Sadece araç üreticisinin belirttiği özellikte yağ kullanılmalıdır.
Kısa mesafeli sürüşlerden kaçınılmalıdır.
Araç üreticisinin önerdiği bakım periyotlarına uyulmalıdır.
Yüksek güvenilirliği ve kalitesi olan filtreler tercih edilmelidir.
Araca uyumlu turbo montaj kiti kullanılmalıdır.
Eğer biodizel veya bitkisel kaynaklı yakıt kullanımı yapılıyorsa, bakım periyotları zaman aralığı önerilenin yarısına indirilmelidir.
Yeterli yağ basıncı var mı, yağ turboya ulaşıyor mu kontrol edilmelidir.

Kontamine Yağ Kullanımı:

Yağın içindeki kirlilikler, kurum, yakıt, soğutma sıvısı veya aşınmış metal parçaları yağın kontamine olmasına kirlenmesine yol açarlar. Turbolar yüksek hızla döndükleri için, yağın içinde olası küçük bir parça bile hasara yol açabilir.

Etkiler:

Yağın içindeki ufak bir partikül, turbo radyal yatak yüzeyini (Bknz. Resim 6), sızdırmazlık segmanlarını çizebilir, iz yapabilir. Özellikle türbin tarafında sızdırmazlık elemanı zarar görürse, yağ türbin tarafına dolar ve yağ tüketimi artar. (Bknz. Resim 7)

Resim 6 – Radyal yatak yüzeyindeki izler

Resim 7 – Türbin tarafında karbonize olmuş yağ

Yatağın yüzey aşınması olursa içinde dönen mil sallantı yapar ve sonunda mil kırılabilir.
Turbo mili yatak yeri kontaminasyonlar tarafından çizilebilir ve problem yaratabilir. (Bknz. Resim 8)

Resim 8 – Hasar görmüş şaft yatak yeri

Sebepler:

Bakım periyotlarına uyum sağlanmamışsa, yağ fitresi dolar ve bypass valfinin açılması ile partiküller sisteme karışır.
Eğer Silindir kapak contası veya yağ soğutucuda sızıntı varsa yağın içine soğutma sıvısı karışır ve yağın taşıyıcılık ve akışkanlık özellikleri etkilenir.
Motor yenilendiğinde, rektifiye edildiğinde montaj öncesinde iyice temizlenmediyse, yapılan işlemlerden gelen kirlilikler yağlama sistemine karışır.
Intercooler – hava soğutucu kontrol edilmemiştir. Bir önceki arızada hava soğutma intercooler ekipmanına motor yağı ve sürtme kaynaklı talaş parçaları dolmuş olabilir. Bu sebeple arıza sonrası bu hava soğutucular kontrol edilmeli, gerekli ise değiştirilmelidirler.
Motorda yanma sistemi hataları oluyorsa, yağın içine yakıt karışır ve yağın özellikleri bozulur.

Önlemler:

Araç üreticisinin önerdiği bakım periyotlarına uyulmalıdır.
Yüksek güvenilirliği ve kalitesi olan filtreler tercih edilmelidir.
Sadece araç üreticisinin belirttiği özellikte yağ kullanılmalıdır.

Turbo değiştirildiğinde, hasar görüp revize olduğunda, intercooler, yağ filtresi ve hava filtresinin değiştirilmesi kuvvetle önerilir.
Hava filtresinin yuvası ve gelen hava hattı temizlenmelidir.

Turboda Yağ Kaçağı:

Eğer motor artan yağ tüketimi sergiliyorsa, egzozdan mavimtırak duman çıkartmaya başlamış ise turbodan şüphelenilmesi kaçınılmazdır.

Etkiler:

Yağ, turbonun türbin veya kompresör tarafından çıkabilir
Egzozdan mavimtırak duman çıkabilir
Hava emiş yolları özellikle intercoolerda yağ toplanabilir.
Motor güçten düşmüştür
Kontrolsüz biçimde aşırı hızlanmalar olur ve buna intercoolerda toplanan yağ sebebiyet verir. Aniden aşırı hava salınımı yapar.

Sebepler:

Turbo yağ dönüş yolları aşırı kurum nedeni ile tıkanmış ise yağ turbodan geri dönemez. (Bknz. Resim 9) Bu tıkanıklığın ana nedeni motorda aşırı ısı oluşması, yağ kalitesinin kötü olması veya yağ giriş, dönüş çıkışlarında sıvı sızdırmazlık malzemesi kullanılmasıdır. Bu durumda turboya gelen yağ ya kompresör tarafına ya da türbin tarafına giderek diğer ekipmanlara zarar verir. Bundan dolayı intercooler önemli, türbin tarafında kaçak olursa EGR sistemi problem yaşayabilir.

Resim 9 – Karbonize olmuş tıkalı yağ dönüş hattı

Blok içinde aşırı gaz kaçağı nedeni ile (segmanlardan bloğa geçen gaz) veya blok havalandırma sisteminde tıkanıklık olması durumunda aşırı basınç oluşmaya başlar. Bu basınç turbo yağ dönüş yollarına ulaşacaktır. Bu da yağ dönüşünün tıkanmasına ve yine yağın türbin veya kompresör tarafına kaçmasına sebebiyet verecektir.
Motora gereğinden fazla yağın doldurulması. Eğer fazla yağ kullanılırsa, krankın dönüşü ve yağa çarpmasıyla yağda köpürme oluşur. Bu da yağın uzak noktalara gitmesinde ve dönüşünde problem yaratır, akışa bariyer oluşturur.

Önlemler:

Motor yağı belirtilen maksimum seviyeye uygun doldurulmalıdır.
Sadece araç üreticisinin belirttiği özellikte yağ kullanılmalıdır.
Turbo yağ dönüş yolları ve blok ile bağlantıları kontrol edilmelidir. Revizyon sırasında bu yolların değiştirilmesi önerilir, riski azaltır.
Blok havalandırması kontrol edilmeli gerekli ise yenilenmelidir.
Piston ve segmanları aşınma durumuna karşı kontrol edilmeli ve gerekli ise değiştirilmelidir.
Turbo değiştirildiğinde, hasar görüp revize olduğunda, intercooler, yağ filtresi ve hava filtresinin değiştirilmesi kuvvetle önerilir.
Sızdırmazlık sağlaması için sıvı conta, silikon kullanımından kaçınılmalıdır.

Yabancı Nesne Hasarı:

Eğer turbo emiş veya egzoz sistemine toz, kum, segman parçaları, Erimiş piston parçaları, supap parçaları gibi yabancı maddeler ulaşırsa, turbo yüksek hızlarda döndüğü için hasar görür. Intercooler da bu etkiden dolayı hasar görebilir.

Etkiler:

Bu hatadan dolayı türbin çarkı hasar görebilir.
VTG turbolarda hava yönlendirme plakası eğilebilir, ciddi hasar görebilir ve karbonize olabilir. Bu da önemli güç kaybı yaratır. (Bknz. Resim 10)
Emiş çarkı bu tür yabancı maddelerden çok etkilenir. Çark kanatları aşınma gösterir. Ayrıca emiş kanatçığı hava geçiş yuvası da zarar görebilir. (Bknz. Resim 11)
Hava emiş hattında yoğunlaşma kaynaklı buz oluşumu olduğunda, turbo emiş çarkının buzla karşılaşan ilk çarkı bu tür durumda hasar görür. Çünkü buz daha yüksek hızla dönen çarka ilk temasında uzaklaşır. Ama çarka çarpan kısım hasar görebilir. (Bknz. Resim 12)

Resim 10 – Hava Yönlendirme Resim 11 – Yabancı Partikül Kaynaklı Resim 12 – Buz kaynaklı sadece 1

Plaka Hasarı Hava Emiş Çarkı Hasarı adet çarkın hasar

Sebepler:

Kopan segman veya supap parçalarının emme manifoldu vasıtasıyla turbo türbinine ulaşması.
Emiş kısmında oluşacak sızıntılar veya hava filtresinin bakım periyotlarında değiştirilmemesi, kalitesiz filtre kullanımı.
Soğuk kış günlerinde yoğunlaşmadan dolayı hava emiş hattında buz oluşumu.

Önlemler:

Hava emiş hattında kesinlikle sızıntı olmamalıdır. Filtrelenmeden hava girişi kabul edilemez. Tüm ekipmanların sıkı olarak bağlantılı olması gereklidir.
Hava emiş hattı söküldüğünde veya herhangi bir işlem yapıldığında gevşek hiçbir ekipman kalmamalıdır.
Hava filtresi önerilen periyotlarda değiştirilmelidir. Normale göre daha kirli ortamlarda çalışan motorlarda bu sıklık arttırılabilir. Hava filtresi değiştirildiğinde yuvası ve hava emiş kanalları iyice temizlenmelidir.
Çok kısa aralıklarla yapılan sürüşlerden kaçınılmalıdır.

Aşırı Egzoz Sıcaklıkları ve Turboya Zararı:

Her turbo belli bir limit sıcaklık aralığında çalışacak şekilde dizayn edilirler. Eğer bu limitler aşılırsa, turbo birkaç saniye içinde hasara uğrar.

Etkiler:

Turbonun yuvasında çatlaklar meydana gelebilir. (Bknz. Resim 13)

Resim 13 – Türbin yuvasındaki çatlak

Yağ kanallarının kurum tutması, karbonlaşması artar. Bu durumda turbo yağ giriş kanalları tıkanır ise, yağ ulaşmaz ve turbo hasar görür. Aynı şekilde turbo yağ dönüş yolu tıkandı ise daha önceki maddelerde de belirttiğimiz gibi yağ turbodan (emiş veya egzoz bölümlerinden) dışarı çıkar ve diğer parçalara zarar verir.

Sebepler:

Turbonun ayarları ile oynanması, yanlış ayar yapma
Motorun içinde yanma sistemi hatalarının meydana gelmesi. En çok turbo yağ yollarının tıkanmasına sebebiyet veren etkendir.
EGR valfinin düzgün çalışmaması. Bu valf arızalı olursa, Turbonun türbin tarafında orantısız karbonlaşmaya sebebiyet verebilir.

Önlemler:

Turbo ancak kendi orijinal ayarları ile daha önce turbo kullanılan araçlarda kullanılmalıdır. Teknik modifikasyonların yapılması önerilmez.
Motor full yükleme, aşırı gaz altında uzun süre çalıştırılmamalıdır. Soğuması için zaman tanınmalıdır.
EGR valfi kontrol edilmelidir. Valf kapanmayı reddediyorsa karbon ile dolmuştur. Bu valf rahat açılıp kapanmalıdır.
Yanma sisteminde bir hasar varsa kök sebebi bulunmalı ve giderilmelidir.

Aşırı Hız:

Her turbo belli bir limit hız aralığında çalışacak şekilde dizayn edilirler. Eğer bu limitler aşılırsa, turbo birkaç saniye içinde hasara uğrar.

Etkiler:

Turbonun emiş çarkının arkasında küçük çukurcuklar meydana gelebilir. Kullanılan malzeme ki genel alüminyum esaslıdır, yüksek hızlardan dolayı kalıcı hasara uğrayabilir. Malzeme olarak akışa başlar yani şekil değiştirir ve dış çapı büyüyebilir. Hız daha da artarsa, çark yuvasına sürter ve kırılana kadar süreç devam eder. (Bknz. Resim 14), (Bknz. Resim 15)

Resim 14 – Çark arkasındaki çukurcuklar Resim 15 – Kırılmış Emiş Çarkı

Sebepler:

İzin verilen hız limitleri aşılmıştır.
Turbonun ayarı ile oynanmıştır.
VTG turbolarda hava yönlendirme plakası, karbonlaşma nedeni ile düşük hız pozisyonunda kalmıştır. Bu durumda motorun hızı arttırıldıkça turbo aşırı hız limitlerine girer. Çünkü yeterli hava sağlanamaz.
Pnömatik veya elektriksel kontrol (ECU) parçalarında hata vardır.

Önlemler:

Turbo ancak kendi orijinal ayarları ile kullanılmalıdır.
Motor ful yükleme, aşırı gaz altında uzun süre çalıştırılmamalıdır. Soğuması için zaman tanınmalıdır.
Sadece araç üreticisinin tanımladığı motor yağı kalitesi kullanılmalıdır.