turbina:quando la wastegate?

[Engineman]

Babydriver, il mio discorso sulla ricerca e sui link era generico e non si riferiva a quello da te cortesemente segnalato, anche la testa di caprone era solo un'espressione in uso in qualche deserto beduino dove son stato e l'ho messa lì senza pensare a nessuno in particolare.

P.S.
Non riesco ad allegare due foto (vecchio computer con poca RAM), quindi rimando le spiegazioni tecniche, faccio un Defrag e poi riprovo più tardi.

[1018AK_mt]

...ho letto tutto..e mi è venuto un dubbio..avete detto che la wastegate non si usa sui motori con turbo a geometria variabile perchè ci pensano già le palette del turbo...l'Alfa che abbiamo a casa monta il 1.9 jtd da 116 cv...che io sappia monta il turbo a geometria varibile..però nel cofano motore..in basso..più o meno vicino il turbo c'è,quella che a me pare proprio una valvola...è di forma rotondeggiante....avrà un diametro di 5-6 cm..tipo na frittella.... ..che cos' è di preciso?? è la wastegate?
Per santolamaria...per quel che so io...l' intercooler raffredda proprio l' olio...scusa...a che servirebbe un radiatore per raffreddare l' aria?? poi mi posso anche sbagliare...

La valvola a depressione che trovi sulle turbine a geometria variabile e che all'apparenza somiglia alla waste gate serve ad orientare le palette al variare del numero di giri attraverso un collegamento meccanico.

Spero di essere stato chiaro...a supporto un piccolo contributo grafico.

un saluto,
AK

[Engineman]

Sì, se non è la valvola EGR è l'attuatore VGT, bisognerebbe ficcare il naso nel cofano o usare uno specchietto.

Circa l' LDA, allego:

Motore del trattore TN70 NH, 8035 TC, pompa rotativa con LDA (notare il corto tubo nero dal collettore di aspirazione all'LDA)

Motore del trattore TL80 NH, 8045 NA (cioè aspirato), pompa rotativa senza LDA

Sui motori che hanno la pompa d'iniezione in linea, è la stessa cosa. Esternamente l'LDA è simile, a volte il tubicino è più lungo, metallico, e passa da un lato all'altro del motore (es: 8210 che ha sciaguratamente la pompa iniezione lato scarico)

Senza scendere in dettagli, a parità di comando acceleratore la portata di gasolio agli iniettori può essere maggiore o minore a seconda della pressione di sovralimentazione che agisce sopra la membrana dell' LDA.

Se la membrana è forata o il tubo schiacciato oppure se l' LDA è starato in un senso, in accelerazione sotto carico si avrà un soffocamento del motore, se è starato nell'altro senso ottime prestazioni ma fumo nero allo scarico.

[busdriver]

negli ultimi motori il controllo della westgate viene controllata dal edc in funzioni di alcuni parametri.stessa cosa per il controllo della portata gasolio in funzione della sovrapressione ad esempio in funzione della densità dell'aria per evitare quelle mega fumate nere che sono solo controproducenti

[Engineman]

Io ho un motore industriale Iveco-aifo 8061 SI35 di 175 hp è turbo (non so se è derivato da quelli citati da Engineman) e non ha la valvola WG acquistato 10 anni fa, mio zio lo ha acquistato 2 anni fa ed ha la valvola WG, però c'è anche la differenza che il mio (senza WG) ha la pompa di iniezione in linea, mentre quello di mio zio (con WG) ha la pompa rotativa.
Alla pompa in linea del mio iveco arriva un tubicino della pressione del coll. di aspirazione che agisce sul regolatore (credo) e quindi deduco che quando la press. di sovralimentazione è al valore max previsto il regolatore limiti la mandata del gasolio.
Spero di non aver detto grosse fesserie!
Magari Engineman potrà chiarire se la presenza della WG è legata al fatto che ora montano pompe di iniezione rotative

Il motore 8060 della gamma Z aveva la pompa d’iniezione in linea.
Il motore 8060 dell’ Eurocargo (ridisegnato anche in altre parti) aveva la pompa rotativa.
I motori per le diverse applicazioni vengono costruiti, con le personalizzazioni dedicate, sulla stessa linea di quelli dei camion e quindi ne seguono l’evoluzione.
Prima avevano la pompa in linea e su qualche taratura di potenza non avevano la WG, poi hanno ricevuto tutti la pompa rotativa e la WG.
Perché la pompa rotativa invece di quella in linea? Motivazioni tecniche: più leggera, meno ingombrante, insensibile all’inclinazione perché lubrificata dal gasolio stesso e non da un circuito separato di olio, portate ai vari cilindri esattamente uguali perché c’è un unico pompante, e potrei continuare.
Per dirla in modo brutale, però, costa meno (al costruttore di motori, non certo al cliente) .

[Engineman]

In questa discussione non è stato finora invitato un personaggio importante: il turbocompressore a geometria variabile Holset dei motori Cursor.
E’ molto diverso da quello descritto finora e merita quindi di essere trattato.
Negli anni ha avuto problemi che hanno comportato modifiche e migliorie tecniche, giungendo infine (almeno si spera) ad una buona affidabilità.
Chi di voi ha avuto esperienze in merito, positive o negative?
Cosa vi è successo e come è stato risolto il problema?
Impressioni di guida?
Chi lo odia e chi lo ama?

[IM14]

bè 2 turbine saltate su 5, ho visto Eurotech-star con la chiocciola di aspirazione tranciata di netto. Non ne ho mai smontata una ma penso che la geometria variabile sia gestita da un attuatore ad aria gestito dalla centralina, praticamente l'elettronica "sente" i giri motore, il carico del motore, l'apertura dell'acceleratore i giri della turbina e regola attraverso l'aria compressa non so se direttamente dall'aspirazione o dal compressore l'inclinazione delle "palette" aumentando o diminuendo la pressione in aspirazione. Ascoltando con l'orecchio un cursor 430 con turbina nuova ma non con la "mappatura" senti il fischio che va e che viene quindi in quel momento la centralina cercava di aggiustare i parametri dando pio o meno carico....Questa è una mia supposizione che può essere anche un'enorme bufala.....

[Engineman]

2 turbine su 5 è una bella media, e in effetti in qualche periodo la situazione è stata critica.
Comunque, per esperienza diretta, vorrei separare nettamente due aspetti: le turbine effettivamente rotte o inchiodate, che ci sono anche state, e le moltissime turbine integre sostituite senza motivo "tanto è in garanzia e cambiamo tutto", mentalità che forse in parte della rete assistenziale sussiste ancora ma che Iveco da anni cerca di modificare con decisione battendo e ribattendo con la formazione tecnica sui nuovi sistemi e soprattutto sulla diagnosi elettronica.
Per il resto, IM14, hai detto quasi tutto giusto, infatti la variazione della geometria è gestita dalla centralina in base ai segnali dei sensori che hai nominato, utilizzando l’aria compressa del serbatoio dei servizi (sul Daily è a depressione, ma si usa ciò che è disponibile a bordo), ma questo turbocompressore non ha delle palette come l’altro, bensì un unico elemento che si sposta lateralmente andando a strozzare o ad aprire l’apertura dalla quale i gas di scarico entrano nella turbina.
Altre differenze (oltre alle dimensioni …): è raffreddato dall’acqua del motore ed ha un sensore di giri.

[IM14]

Bè le 2 turbine sono state sostituite perchè lo scarico iniziava a fumare azzurro ed il motore aveva mollato un po' il tiro quindi onde evitare rogne moolto più costose siamo andati a sostituire le turbine ed il fumo è sparito. 1 turbina dopo averla sostituita a spese nostre l'IVECO mi ha detto che era ancora in garanzia mentre l'altra era a spese nostre. Comunque il motore CURSOR lo considero molto buono a livello di costruzione; un po' carente nella qualità di alcuni particolari come i cablaggi motore. IL tiro del 440 MO è impressionante "peccato" si fermi ad 80 Km/h.....

[Roberto-roma]

visto che siamo in tema turbine holset montate su motori cursor 13....
anche io sono il fortunato ad aver cambiato due turbine su due mezzi , le turbine sostituite sono state sostituite sullo stesso veicolo(380e44 del 2002) tra la prima turbina a 46.000 kilometri e la seconda si sono interposti solo 10 000 kilometri....... poi da quella volta piu nessuno problema.....
adesso ho addestato i tagliandi a circa 35/40.000 e non ho avuto piu noie......
x enginerman il filtro recupero vapori mi veniva consigliato di sostituirlo ogni 90.000 kilometri o 2 anni , dopo i precedenti trascorsi lo sostituisco ogni cambio olio , molti mi dicono di aver sprecato soldi, tu cosa mi consigli?

[Engineman]

Se le avete cambiate perché difettose avete fatto bene. Le mie osservazioni circa sostituzioni inutili riguardavano concessionarie e officine autorizzate Iveco, non i clienti.
Il filtro recupero vapori d'olio, dentro quel coperchio nero sulla distribuzione, devo dire che ha sempre causato dei problemi, il minore dei quali ma peggiore per l'immagine è il trasudamento di olio tutto intorno.
Tutte le modifiche attuate non mi risultano aver risolto il problema, quindi penso che fai bene a sostituirlo ogni tanto. Cercherò di informarmi.
Per intanto eccovi una turbina VGT Holset dei motori Cursor. In primo piano l’attuatore pneumatico che in base alla pressione pneumatica di comando che riceve (dal tubo blu) sposta proporzionalmente il meccanismo interno che parzializza i gas di scarico.

[Roberto-roma]

le mie turbine sono state sotituite in garanzia dal concessionario.......
il problema che riscontravo era fumo bianco in prima accelerazione......
dopo pochi kilometri si è riproposto e li oltre a sostituirmi la turbina è stato aperto il motore , poi problema risolto, il guasto purtroppo non mi è stato comunicato........

[IM14]

bè sinceramente il filtro a pannello nei nostri non ci a creato nessuna rogna tranne un primo tagliando eseguito in Iveco, per il resto sostituito una volta all'anno assieme al filtro VGT (più o meno 40.000 Km) ed ai filtri idroguida.

[Engineman]

Nella turbina VGT Holset non ci sono tante alette mobili, ma un unico pezzo circolare (quello colorato in verde, denominato manicotto) che si sposta assialmente senza girare su se stesso, ma solo avanti e indietro su delle guide fisse.
In questo modo va a rendere più piccolo o più grande il foro di entrata del gas di scarico nella turbina, variandone così la velocità con cui colpisce le palette della girante.
Nella figura, A = posizione di massima chiusura (bassi regimi con esigenza di aumentare la velocità della girante) e B = posizione di massima apertura (alti regimi con esigenza di ridurre la velocità della girante).
L’entità dello spostamento è determinato dall’elettronica di comando, ed attuata dal cilindretto pneumatico per mezzo di un leveraggio a forcella.

[Engineman]

Com’è comandata e attuata la variazione di geometria?
L’elettrovalvola "B" di tipo normalmente chiuso, posta sul telaio subito dietro la cabina, quando la chiave viene girata sul primo scatto (+15) è alimentata, si apre e rimane aperta anche per ore, per tutto il tempo in cui la chiave rimane in tale posizione.
L’aria compressa (11 bar) fluisce dal serbatoio dei servizi nel sistema di comando della VGT.
Viene depurata transitando nel filtro aria "C" staffato sul lato sinistro del basamento motore, in basso.
Arriva all’elettrovalvola "D" posizionata sul motore, sul lato sinistro del basamento nel Cursor 8, sul lato anteriore vicino alla testa sui Cursor 10 e 13. Questa elettrovalvola è di tipo proporzionale, cioè non ha solo due posizioni (tutta chiusa o tutta aperta come la "B") ma può rimanere in varie posizioni intermedie, a seconda del comando elettrico che riceve dalla centralina del motore.
La centralina elabora i segnali provenienti da vari sensori del motore e invia un segnale modulato in intensità all’elettrovalvola D (in realtà è un segnale PWM, magari qualcuno dei nostri utenti universitari ci spiegherà meglio di cosa si tratta... se lo sanno ... )
In base all’intensità del segnale ricevuto, l’elettrovalvola si apre in maggiore o minor misura, modulando una conseguente pressione di aria di comando all'attuatore pneumatico che si trova sulla VGT.
Il sensore E posto sul tragitto (fisicamente è avvitato sull’elettrovalvola) comunica alla centralina il valore della pressione modulata in uscita, e se questo (a causa delle varie tolleranze meccaniche ed elettriche) si discosta dalla pressione obbiettivo, la centralina modifica opportunamente il segnale PWM.
L’elettrovalvola "D", detta anche elettrovalvola VGT o elettrovalvola PWM, funge anche da limitatore di pressione, infatti la pressione in uscita non potrà mai essere superiore a 5 bar.
Da 0 a 5 bar, maggiore è la pressione in uscita dall'elettrovalvola, maggiore è lo spostamento (nel senso di chiusura) della VGT.

[Engineman]

VGT Cursor: evoluzione

Il sensore di pressione modulata (rif. E nello schema precedente) è stato montato solo fino ai motori Euro3 compresi. Sui motori Euro4/5 non c’è più, ma non per motivi legati all’inquinamento.
Si è approfittato di questa transizione, che comporta anche un nuovo tipo di centralina motore (EDC7 simile a quella dei motori Tector/NEF per intenderci) con connettori completamente diversi, per sopprimere il sensore senza dover modificare il cablaggio precedente.

Il sensore è stato soppresso perché:

• non serve a molto come segnale di feed-back: dovrebbe segnalare INDIRETTAMENTE alla centralina la posizione assunta dalla VGT, però magari la pressione dell’aria misurata è giusta ma il meccanismo interno della turbina è inchiodato e quindi la posizione è solo presunta. (ragionando sullo schema precedente, ci si potrebbe esercitare a fare del troubleshhoting, cioè ipotizzare i malfunzionamenti e loro cause: questa è una).
• ha sempre dato tantissimi problemi di affidabilità e ha fatto diventare matti migliaia di meccanici perché anche con la diagnosi elettronica non è facile beccarlo subito.
• esistono altri segnali che danno un buon feed-back alla centralina circa l’avvenuta corretta attuazione di variazione VGT: sensore di giri turbina e pressione di sovralimentazione: si presume cioé che ad una determinata variazione di geometria corrispondano conseguenti cambiamenti di questi valori.
• c’è anche una riduzione di costi: il sensore è avvitato nel corpo dell’elettrovalvola (vedi foto): eliminando il sensore si risparmiano, oltre al suo prezzo, anche i costi di lavorazione meccanica della sede filettata (che su migliaia di pezzi non è indifferente).

[Engineman]

Turbina VGT KKK

Nel 2000 o 2001 circa, Iveco ha montato anche turbocompressori KKK a geometria variabile su alcune centinaia di motori Cursor 8 anzichè le solite Holset.
Probabilmente nel tentativo di non doversi legare mani e piedi e qualcos’altro ad un solo fornitore (Bosch docet?).
Non so perché ma la cosa è finita lì, non vi sono più stati altri esperimenti del genere e Iveco si è abbandonata totalmente nelle variabili braccia di Holset.
Ricordo che a causa delle diverse tarature di questa turbina, si dovette modificare anche il programma di diagnosi elettronica, perché altrimenti facendo il test dinamico della turbina con lo strumento di diagnosi elettronica tarato su Holset venivano fuori tanti di quegli errori (in realtà inesistenti) da rischiare un infarto. In seguito, dal numero di telaio il programma di diagnosi elettronica si settava automaticamente su Holset o su KKK.
Andate a ribaltare la cabina dei vostri camion "cursorizzati" per vedere se avete sotto un Holset o un KKK, che pure è uno dei migliori costruttori di turbine, ma non so dirvi se quando si rompono le troverete sempre di ricambio, ne avranno messe da parte solo un certo numero. A meno di non sostituire o far riprogrammare anche la centralina se ci mettete su un Holset …

[Teocopter]

Caro Engineman,
leggo con interesse le tue spiegazioni, ma non mi è chiaro quel che dici a proposito del PWM, che se non sbaglio vuol dire Pulse-width modulation o in italiano modulazione a larghezza di impulso cioe è un tipo di modulazione digitale in cui l'informazione è codificata sotto forma di durata nel tempo di ciascun impulso di un segnale.
Ma se così è perche parli di segnale modulato in intensità?
Ciao a tutti e grazie, è bello leggere le vostre opinioni!

[Engineman]

Ciao Teocopter e benvenuto nel Forum, ti ringrazio per il tuo intervento. Speravo appunto che qualcuno intervenisse a illustrare meglio il PWM per chiarire la cosa, che in effetti è proprio come dici tu.
La mia era una semplificazione ad uso dei non addetti ai lavori, forse inesatta ma che rende l’idea.
Anch’io, che sono di estrazione puramente meccanica, quando per la prima volta mi son trovato sui motori qualcosa di elettronico scuotevo il testone e capivo poco quando mi spiegavano che nel segnale PWM aumentava o diminuiva la frazione ON rispetto a quella OFF nell’onda quadra a frequenza fissa ecc .
Ho capito meglio constatando che più è grande la percentuale ON nel segnale, più l’elettrovalvola proporzionale si apre (o si chiude, se funziona al contrario) e quindi in parole povere riceve una maggiore o minore "intensità" di segnale. Magari sentiamo qualche altra opinione

[Roberto-roma]

purtroppo io sono ignorante in materie ma con piacere leggo i vostri interventi,
continuate cosi !!! che la discussione è molto interessante.........

[Engineman]

Non ti preoccupare Robert, comunque per farti capire ancor meno ti dirò che la caratteristica del segnale PWM si chiama "duty cycle" ed è espressa in percentuale, come potrà confermarti anche l'amico Teocopter.
Ora, se un meccanico ti dice …"secondo me hai il duty cycle troppo alto, meglio controllarlo" non bisogna correre subito in farmacia a farsi misurare la pressione … Scherzo, ovviamente.
E’ uno dei parametri che vengono visualizzati sullo schermo degli strumenti di diagnosi elettronica quando si vanno a leggere nella centralina i parametri di controllo VGT, EGR, regolatore della pompa alta pressione Common Rail, e molti altri. Il problema è che non si può fare come per le analisi del sangue, dove di fianco hai la colonna dei valori normali e quindi capisci subito se hai troppi trigliceridi o altro.
Qui leggi un valore ma sarà giusto o troppo basso o troppo alto? Serve a poco, almeno a chi non si aggiorna regolarmente seguendo i corsi delle Case costruttrici dove gli dicono che valore deve aspettarsi di trovare, ad esempio, al regime minimo del motore o in altre situazioni facilmente riproducibili.

[Teocopter]

Spulciando su internet ho trovato delle spiegazioni che mi sembrano molto chiare sulla logica pulse width modulation su cos' è un' onda di segnale quadra e sul duty cicle.
Andate su wikipedia.org se le volete vedere.
Tra l' altro anche gli iniettori carburante, sia diesel che benzina vengono comandati da onde quadre e pwm se non sbaglio.
Ciao a tutti gli utenti del forum!

[Engineman]

Non so per gli elettro-iniettori benzina, ma per i diesel non sono così sicuro che siano pilotati in PWM. La quantità di combustibile introdotta è funzione della durata di apertura dell’iniettore, non del duty cycle.

Forse è meglio trasferirci e andare a parlare di questo nella discussione dei sistemi d’iniezione, per non farci dare giù dai solerti Moderatori .

[Engineman]

Evoluzione a breve termine

Con riferimento allo schema del messaggio 75, presto tutto ciò non esisterà più, con l’introduzione delle VGT Holset munite di un nuovo attuatore elettronico.
In pratica, al posto dell’attuatore pneumatico sulla VGT (quello che riceve la pressione di aria e sposta il meccanismo interno) ci sarà un motore elettrico passo-passo, direttamente comandato dalla centralina elettronica.
Si sopprimono così tutti i componenti precedentemente descritti, rimarrà solo la centralina e la turbina VGT con il nuovo attuatore elettronico.
Non so se la modifica è già partita in produzione, so che due anni fa non era ancora a punto.

[uolter]

help

Salve, mi sono appena registrato dopo aver letto la discussione.
Premetto che sono da pochissimo nel mondo della meccanica, volevo porre una questione, ho una vgt che al posto della westgate ha un attuatore a depressione meccanico. (nel veicolo di provenienza c'è una centralina che apre o chiude la pompa a vuoto che controlla l'attuatore).
Volevo montarla su un motore pari cilindrata ma che non ha centralina (vecchio) e aveva una turbina ... (ora guasta) La westgate funzionava a pressione, questo attuatore funziona a depressione, se riuscissi a modificarne uno in modo che la pressione lo faccia spostare agli alti regimi, otterrei lo stesso effetto?
Molti mi dicono che non è possibile, ma se a bassi giri le alette sono chiuse agli alti si aprono...

[Engineman]

Benvenuto Uolter, sono contento che la motivazione alla tua entrata nel forum sia stata questa discussione. (Nota di servizio: ora non mi basta più il 10% … )

Nel ringraziarti per l’intervento, che purtroppo non è molto chiaro (ho una vgt che al posto della westgate ha un attuatore a depressione ), credo comunque di aver capito che intendi mettere una VGT che ha l’attuatore a depressione al posto di una turbina WG che aveva l’attuatore a pressione.
A parte il fatto che per fare cose del genere i costruttori spendono centinaia di ore in progettazione e migliaia in testing e che è difficile essere più furbi di loro, ammettiamo che il trapianto riesca, e sorvoliamo pietosamente sull’assenza di un controllo elettronico.

Se lasci l’attuatore a depressione e gli mandi pressione sbiellerai quasi subito il motore per fuorigiri, perchè la pressione non muoverà la geometria interna e le alette rimarranno sempre in massima chiusura anche agli alti regimi e carichi, come sono normalmente a riposo.

Se monti un attuatore a pressione al posto di quello originario a depressione sarà esattamente la stessa cosa, perché il meccanismo di variazione della geometria è stato studiato per essere comandato in depressione (in "tiro") e non in pressione (a spinta).

A meno che tu non riesca ad invertire il moto della tiranteria di comando per mezzo di leveraggi di rinvio, ma a questo punto … chi te lo fa fare?

[Babydriver]

scusate il disturbo...non ho capito una cosa...se la turbina che hai sul motore è rotta, come fai a recuperare l'attuatore? e poi a risolvere il problema giustamente esposto da engineman, cioè che la Wg e l'attuatore lavorano in modo diverso?

a livello discorsivo, se dovessi realizzarlo io (tralasciando la flangiatura) preferirei costruirmi un attuatore, prendendo ad esempio un cilindro pneumatico e applicargli una molla tarata, che a seconda della pressione mi regola la VGT.....

suppongo sia il metodo più veloce e semplice, sperando non contenga errori

a parole è facile a realizzarlo, ma sappiamo tutti che tra il dire e il fare c'è di mezzo il mare, in questo caso una parolina tanto cara agli ingegneri...molla tarata

[uolter]

Hai ragione engineman, speravo di modificare una westgate da spinta del perno a trazione dello stesso e attivandola prendendo pressione dal condotto che porta pressione ai collettori d'aspirazione,
non è una cosina semplice, ma mi piaceva l'idea di usare questa bella turbina nuova senza doverla vendere ... e trovarne un'altra
Per babydriver, un cilindro pneumatico, non saprei dove trovarlo, pensavo alla vecchia westgate perchè è fatta benino, è sopravvissuta alla turbina...
O a un meccanismo a pistone che muova un alberino al contrario di una westgate, non in spinta ma in trazione...

[Engineman]

Naturalmente fallo pure, se hai tempo e voglia e l’attrezzatura esatta. Se funziona, è una grande soddisfazione e un’esperienza in più.

[Babydriver]

se pensi di riprendere la mia idea un pistone pneumatico lo trovi da qualsiasi commerciante di componenti pneumatici.....

consiglio spassionato, prima di iniziare verifica che il mezzo sul quale stai andando a fare la modifica non sia quello che usi per portare il pane a casa, e come faresti senza quel mezzo, visto che è una modifica moooolto incerta.....in bocca al lupo e mantienici aggiornati sullo stato di avanzamento dei lavori...