Turbo Wastegate Nedir Ne İşe Yarar? Wastegate Arızası ve Ayarı

(Turbo wastegate valfi)

Turbo Wastegate Nedir Ne İşe Yarar?

Trubo Wastegate valfi, turbo basıncının aşırı yükselmesini önlemek amacıyla, turbonun dönüş hızını, egzoz (türbin) tarafına yerleştirilen bir klapeyle (kapakçıkla) egzoz gazlarını turboyu döndürmeden, direkt olarak egzoz borusuna kaçıran sistemdir. Yani egzoz gazlarına turboya giremeden önce bir bypass kanalı açarak tahliye eder. Turbo Wastegate’in görevi turbonun dönüş hızını azaltarak emme manifolduna gönderilen basınçlı temiz havanın basıncını azaltmaktır. Wastegate valfine ,  emniyet supabı da denir.

Motora çok fazla basınçlı hava gönderilmesi, yanma odasına çok aşırı miktarda havanın alınmasına, sıkıştırma zamanında aşırı basınç yükselmesine ve motorun kol çıkarmasına sebep olabilir.

Turbonun basınç kontrolüne "boost control" denir, westgate tüpü bir selenoid valf ile kumanda edilirse (yeni nesil araçlarda), bu valfe "basınç kontrol valfi" (boost control valve) denir.

Öncelikle (Bakınız: Turbo Şarj Nedir?)

Turbo Wastegate Çalışma Prensibi

Tam yük gerektiğinde, by-pass klapesi kapalıdır ve egzoz gazlarının tümü türbin kanatçıklarına yönlendirilerek maksimum turbo basıncı oluşturulur. Basınç aşırı arttığında veya olması gerekenden yüksek olduğunda, by-pass klapesi açılarak egzoz gazlarının bir kısmının türbinden geçirilmeden direkt egzoz hattına gönderilmesi sağlanır.

Turbo Wastegate valfi bazı küçük farklılıklar olsa bile temelde iki çeşit prensiple çalışır:

a)Pnömatik kontrol (Diyaframlı basınç tüpüyle)

b) Basınç Kontrol Valfi ile kumanda (Elektropömatik Kontrol; Diyaframlı basınç tüpü bir basınç sınırlama selenoid valfi (elektrovanasıyla) kumanda edilir)

(Bkz: Turbo Gecikmesi ve Blow Off Valfi)

a) Wastegate’in Pnömatik Kontrolü (Eski Tip)

Wastegate basınç tüpü (wastegate valfi) ya basınçla çalışır (pnömatik kontrol) ya da vakumla (elektronik kontrol) çalışır. Her iki prensipte de amaç aynıdır, wastegate klapesini motor devri ve basınç ihtiyacına göre açıp kapatmak.

Wastegate Valfi (Diyaframlı Basınç Tüpü) – (Basınçla çalışan tip – Pnömatik kontrol)

Diyaframlı wastegate valfine bağlanan hortumun ucu, turbo şarjın basınçlı havayı bastığı kompresör çıkışına bağlıdır.

Aşırı turbo basıncını önlemek amacıyla, wastegate valfini (klapesini) açıp kapatan bir diyaframlı basınç tüpü vardır. Diyaframlı basınç tüpünün içerisinde bir diyafram zar ve diyaframı iten bir yay bulunur. Yayın sertliğiyle diyafram geri çekilmiş  pozisyondadır ve diyaframın diğer ucu, wastegate bypass klapesine giden bir çubuk mile bağlıdır, klape normalde kapalıdır. Diyaframa arka kısmındaki hava odasına, turbonun basınçlı havayı bastığı kanaldan basınç etki eder, eğer turbo basıncı belirli bir değeri aşarsa, basınçlı hava diyaframı bastırır, diyaframın bağlı olduğu çubuk mil klapeyi açar ve egzoz gazlarının bir kısmı, turbo türbin kanatçıklarına çarpmadan kestirme yoldan (bypass) egzoz hattına gönderilir. Türbin kanatçıklarına daha az egzoz gazı çarpar, türbin mili daha yavaş döner, milin diğer ucundaki kompresör kanatçıkları da daha yavaş döner, turbo besleme basıncı düşer, basınç düşünce diyaframa etkiyen basınç da azalır, yay kuvveti basıncı yener, yay genişler ve diyaframı geri iter, çubuk mil geri çekilir, klape kapanır.

Basınç çok artarsa, bypass klapesi çok açılır; basınç biraz fazla artarsa, klape daha az açılır. Bu sistem tamamen mekanik-pnömatik olarak çalıştığından, hassas ayarlamalar yapılamaz ve motorun tork ihtiyacına göre elektronik olarak kumanda edilemez.

(Pnömatik diyaframlı basınç tüplü kumanda)

b)Turbo Basınç Kontrol Valfi (Elektropnömatik Kontrol)

Wastegate valfi, elektronik olarak motor kontrol ünitesi tarafından ayarlanır. Bu sistemde turbo basınç ayarlaması elektronik olarak daha hassas yapılır ve bir önceki sistemden daha verimli çalışır. Turbonun çıkış basıncı, motorun güç talebi, yol ve yük şartlarına göre çok hassas şekilde ayarlanır. ECU, basınç kontrol valfini; basınç kontrol valfi de westgate basınç tüpünü; basınç tüpü ise bypass klapesini (kapakçığını) kumanda eder.

Sistemin çalışması iki türde olabilir: Basınç ile kumanda veya Vakum ile Kumanda

Basınç İle Kumanda: Eski mekanik (aslında pnömatik) sistemde, turbo çıkış basıncı direkt olarak westgate basınç tüpüne etki ettirilerek, bu basıncın etkisiyle bypass klapesi açılıyordu, ECU'nun bir etkisi-müdahalesi yoktu. 
Bu sistemdeyse, turbonun çıkış basıncı "basınç kontrol selenoid valfine" etki ediyor, ayrıca emiş hattında bağlı bir hat ile de emilen havanın basıncı etki ediyor, üçüncü hat ise kumanda hattı basınç tüpüne etki ediyor. 

Valf, kumanda hattındaki basıncı elektronik olarak ayarlanıyor, bu ayarlamayı ECU'nün komutlarına göre yapıyor. Kontrol hattındaki basınç, basınç tüpündeki diyaframı itiyor, diyafram ise kolu ileri iterek klapeyi açıyor.

Basıncın ayarlanmasında; motor yükü, turbo çıkış basıncı (turbo basınç sensöründen), emilen havanın sıcaklığı, manifold basıncı, atmosfer basıncı gibi değerler hesaba katılır.

Vakum ile Kumanda: Bu sistemde, diyaframlı wastegate valfi (basınç tüpü), vakum prensibiyle çalışır.  Bazı dizel motorlarda silindir kapağında bir vakum pompası vardır. Diyaframlı basınç tüpünün hortumu, bir şarj basıncı sınırlama selenoid vafine (elektrovanaya) bağlıdır. Bu selenoid valf ise, vakum pompasıyla, diyaframlı basınç tüpü arasında çalışır. Diyaframlı basınç tüpüne uygulanan vakum, diyaframı ve bağlantı çubuğunu hareket ettirerek, wastgate klapesini açıp kapatır.

Motor kontrol ünitesi, turbo basınç sensörüyle turbo şarj basıncını sürekli ölçer, ve olması gereken basınç değerini ayarlamak için, basınç sınırlama selenoid valfini kumanda eder. Selenoid valf, diyaframlı basınç tüpüne bağlı olan hava hattı kanalını açıp kapatarak, diyaframlı basınç tüpüne uygulanan vakum kuvvetini değiştirir, değişen vakum kuvvetine bağlı olarak, wastegate klapesi hareket ederek açılır veya kapanır, böylece turbo basıncı arttırılır veya azaltılır. 

Turbo basınç sensörü arızalanırsa, turbo basıncı ECU hafızasındaki değere göre ayarlanarak sınırlandırılır, çekiş düşer. Arıza lambası yanar.

Basınç kontrol valfi arızası (basınç sınırlayıcı selenoid valf arızası)  durumunda, ECU motor performansını sınırlandırır. Arıza lambası yanar.

Turbo Wastegate Ayarı Nasıl Yapılır

Diyaframlı basınç tüpüne bağlı olan itme çubuğunun diğer ucu wastgate bypass klapesine bağlıdır. Bu bağlantıda çubuğun klapeye bağlandığı kısımda ayar somunları bulunur (üstteki resime bakınız), somunlar gevşetilip çubuğun boyu uzatılıp kısaltılarak, klapenin ayarı yapılabilir. Klape genellikle normalde kapalı pozisyondadır, ayar yaparken klapenin normalde tamamen kapalı olmasına dikkat edilmeli. El ile çubuk itilerek klapenin çalışması kontrol edilmelidir.

Ayar somunlarının titreşimde kendiliğinden gevşememesi için kontra somun veya segman bulunabilir, bu parçaların doğru takıldığından emin olunmalı.

Turbo Wastegate Arızası

Diyaframlı basınç tüpünün (diyaframlı valf) diyaframı yırtılıp patlayabilir, bu durumda değiştirilmesi gerekir. Bağlantı çubuğundaki ayar somunları gevşeyebilir, ayarı yapılıp somunlar sıkılmalıdır. Aşırı kurumdan dolayı wastgate klapesi tam olarak yerine oturmayıp kapanmayabilir, bu durumda turbo süreki egzoz gazını kaçıracaktır, turbo basıncı düşecek, motor çekişi de düşecektir. Kurumların bir solventle temizlenmesi gerekir.

Wastegate'in hava hortumlarında çatlak-yırtık olmaması gerekir, hava kaçağı olmaması gerekir. Hortum ve bağlantı kelepçeleri kontrol edilmeli.

(Bakınız: Değişken Kanatçık Geometrili Turbo)

(Bakınız: Turbo Gecikmesi ve Blow Off Valfi)

(Bakınız: Dizel Motorlar ve Dizel Araçlar)