DURAMAX VVT SCIENCE
PODROBNÝ POHLED NA HT TURBO PROMAX 64
Zavedení turbodmychadla s proměnnými lopatkami (VVT) u motoru LLY GM Duramax v roce 2004 sice souviselo především s kontrolou emisí, ale v následujících letech se ukázalo, že jde o solidní výkonný motor s velkým výkonovým potenciálem – s několika úpravami na trhu s náhradními díly. Turbodmychadlo Garrett VVT používané v motorech Duramax 2004,5-2016 prošlo s každou motorovou platformou několika revizemi, ale i nadále zůstává poměrně solidním turbodmychadlem pro každodenní jízdu, tažení a výkon až kolem 530 koní.
Toto turbodmychadlo LBZ Duramax s proměnnými lopatkami, připravené k montáži, již bylo zkontrolováno, vyčištěno, opracováno a vyváženo. Úprava sériové jednotky na specifikace ProMax 64 zahrnuje větší soustružené kompresorové kolo a vysokoprůtočné turbínové kolo pro zvýšení průtoku, snížení protitlaku a snížení EGT.
Tovární kompresorové kolo LLY bylo pro vozy 2004,5-2016 největší a mělo necelých 63 mm. Konstrukce s 12 lopatkami nabízí dobrou odezvu v nízkých otáčkách, ale postrádá průtok ve vysokých otáčkách.
Ale jako u všeho ostatního, trh s náhradními díly vždy najde způsoby, jak zlepšit výkon, a u turba VVT tomu není jinak. Společnost High Tech Turbo ze Salt Lake City se specializuje na vše, co se týká turbodmychadel, již od roku 1985 a již několik let s velkým úspěchem upravuje OEM turbodmychadla Duramax. ProMax 64 podpoří výkon až 600 koní na zadních kolech a dokáže snížit protitlak výfukových plynů a EGT pro každodenní jízdu a tažné aplikace. Navíc se šroubuje přímo na místo sériové jednotky bez nutnosti dalších změn.
U následujících modelů, počínaje modelem LBZ, přešla společnost GM na menší velikost kola kompresoru. Kolo o průměru 60 mm je stále více než dostatečné pro podporu vozu s výkonem 500 k.
HT Turbo ProMax používá jedinečné 63mm 6lopatkové kolo kompresoru ze sochoru s odstupňovanou výškou lamel pro zlepšení celkového průtoku vzduchu v celém rozsahu otáček. Změna konstrukce kola zvyšuje objem, což znamená lepší účinnost motoru s lepší kontrolou špičkového výkonu a EGT.
Když společnost GM začala hledat způsoby, jak snížit emise u motoru 6,6 l Duramax, turbodmychadlo s proměnnou geometrií tomu velmi pomohlo. Díky tomu, že VVT umožňuje rychlou odezvu při nízkých otáčkách, dokáže lépe regulovat kouřivost při nízkém nárůstu, a to vše při vytváření vyššího protitlaku ve výfukovém proudu, který vytlačuje výfukové plyny přes systém recirkulace výfukových plynů (EGR). Díky tomu, že výfukové lopatky zůstávají zavřené, působí jako malé turbodmychadlo s dobrou odezvou. Pokud však tyto lopatky otevřete, aby výfukové plyny mohly volně proudit, získáte pocit většího turbodmychadla pro lepší regulaci výkonu a teploty, alespoň do určitého bodu. Při provozování ladění na nízkých 500 koní se většina majitelů setká s extrémními hodnotami EGT a nadměrnými hodnotami hnacího tlaku při otevřeném plynu. Kolo kompresoru prostě nepohybuje dostatečným množstvím vzduchu a restriktivní strana turbíny se stává místem škrcení a omezením pro bezpečné dosažení vyššího výkonu. K překonání tohoto problému společnost HT Turbo vylepšuje jak kompresorové, tak turbínové kolo většími, vysoce průtočnými koly, která jsou vhodnější pro aplikace s výkonem 400-600 k.
Na straně turbíny Garrett VVT nabízelo tovární 12-ti lopatkové výfukové kolo (vlevo) dobrou rovnováhu mezi roztokem a výkonem, opět nejvhodnější pro aplikace s výkonem do 500 k. Pro ty, kteří chtějí snížit EGT a protitlak při vyšších výkonech, používá turbodmychadlo ProMax větší výfukové kolo s 10 lopatkami.
Přestavba na 10-ti lopatkové turbínové kolo přesune více výfukových plynů efektivněji, čímž se sníží hnací tlak. I když je toto turbínové kolo o něco větší než sériové, nabízí skvělý rozběh a podpoří výkon přes 600 k.
Tyto lopatky ukazují jeden z dalších rozdílů mezi turbodmychadly LLY a LBZ. Kratší lopatky patří k modelu LBZ, což pomohlo výkonu v nízkých otáčkách se šestistupňovou převodovkou Allison.
Na straně kompresoru turbodmychadel LLY a LBZ je sériové 11lopatkové kolo nahrazeno 63mm předlitým 6lopatkovým kolem, které zvýší objem při podobných plnicích tlacích. Tato konstrukce kola nabízí lepší průtok a účinnost motoru ve středním rozsahu pro lepší kontrolu výkonu a EGT. Kryty kompresoru jsou samozřejmě opracovány tak, aby bylo možné použít větší kolo kompresoru. Na straně výfuku jsou tovární 12lopatková kola turbíny nahrazena 10lopatkovým profi kolem, které lépe zvládne proudění výfukových plynů vznikající v motoru při vyšších výkonech. Změna na 10lopatkové kolo s větším průměrem sníží hnací tlak, aniž by to mělo vliv na rozběh. Ve většině případů lze drobnou úpravou ladění v rámci tabulek řízení lopatek dosáhnout toho, že toto turbodmychadlo bude jezdit téměř jako sériové, dokud na něj nezatlučete kladivem a skutečně nepocítíte širší křivku točivého momentu způsobenou výrazným skokem v průtoku vzduchu.
Turbodmychadlo HT je také modernizováno na 360stupňové axiální ložisko (spodní), aby lépe zvládalo dodatečné zatížení a namáhání při provozu s vyšším nárůstem a výkonem.
Každé turbodmychadlo má vyvážený rotační celek, aby byla zajištěna dlouhá životnost a spolehlivost jednotky. Při otáčkách přes 120 000 min-1 může sebemenší nevyváženost způsobit předčasné opotřebení a poruchu.
Společně se zakázkovým obráběním a vylepšením kol společnost HT Turbo vylepšuje také některé vnitřní součásti, například mění axiální ložisko na 360stupňové, aby lépe zvládalo namáhání a zvýšené zatížení, které může turbo vykazovat při vyšších úrovních zvýšení tlaku. Každé turbodmychadlo je vyčištěno, zkontrolováno a pečlivě změřeno, aby bylo zajištěno, že nová ložiska a těsnění budou odpovídat specifikacím OEM. Rotující sestavy jsou také plně vyváženy na vysokorychlostních vyvažovačkách, aby se zabránilo předčasnému selhání ložisek.
Vyvažovačku Heins Balance používá mnoho společností vyrábějících turbodmychadla a nabízí skvělé spolehlivé výsledky vyvažování. Přesným určením nejtěžšího místa kola jej lze následně opracovat a odstranit hmotnost, dokud se nevyváží v rámci specifikace.
Masticí píst je jedním z prvních dílů instalovaných do ložiskové skříně. Tento píst se bude pohybovat tam a zpět v otvoru, čímž se bude pohybovat vnitřní ozubené kolo, které bude řídit polohu lopatek.
Píst se zářezy musí být zarovnán se zuby ozubeného kola lopatek, aby se zajistilo správné otáčení unisono kroužku lopatek pro řízení polohy lopatek při jízdě.
Každá ložisková skříň se zkontroluje, zda nemá vady, a změří se její
otvory, aby se zajistilo, že budou dodrženy správné tolerance ložisek
.
Do ložiskové skříně se namontuje axiální límec a následně nové axiální ložisko 360.
Na ložiskovou skříň se namontuje axiální límec. Poté se nainstaluje čtvercový O-kroužek, který utěsní pouzdro ložiska k hliníkové zadní desce, která je další na řadě.
Jestliže existuje jedna společná závada v rámci konstrukce Garrett VVT, je nejpravděpodobnějším viníkem, pokud se u jednotky VVT OEM setkáváte s přerušovanou odezvou a problémy s jízdou, zasekávání lopatek nebo selhávající unisono kroužek, který ovládá výfukové lopatky. U nákladních vozidel s vysokým počtem najetých kilometrů, na kterých se časem nahromadilo mnoho sazí a výfukových plynů, může dojít k opotřebení jakékoli malé pohyblivé součásti, jako jsou tyto lopatky. Tyto problémy jsou bohužel přirozenou vlastností každého turba s proměnnou geometrií. Všechny tyto části jsou samozřejmě před montáží nového turba ProMax 64 kompletně vyčištěny a zkontrolovány, aby bylo jisté, že po instalaci na vozidlo zákazníka bude vše fungovat tak, jak má.
Zadní deska dostane nový přítlačný límec na straně kompresoru a pístní kroužek, aby se zajistilo, že olej nebude prosakovat za límec.
Po otočení ložiskové skříně je možné do otvoru vložit nová čepová ložiska a distanční kroužek.
Při rozhovoru s Braydonem Pricem z Meridianu ve státě Idaho, který nedávno nainstaloval ProMax 64 na svůj mírně upravený vůz LBZ, jsme mohli získat zpětnou vazbu o jeho upraveném VVT z první ruky. Snažil se zlepšit špičkový výkon ve svém ladění Max Effort a zároveň snížit tah EGT ve svém ladění s nižším výkonem. Price pracuje jako obchodní zástupce ve společnosti Adrenaline Truck Performance (ATP Trucks), takže o těchto vozech něco ví a ví, co je potřeba k jejich skutečnému vyladění. Se sáním studeného vzduchu, čtyřpalcovým výfukem, zdvihovým čerpadlem a vestavěnou převodovkou Allison dosáhl vůz v jeho ladění Max Effort výkonu 512 k se sériovým turbodmychadlem. Po výměně za turbodmychadlo High Tech Turbo ProMax 64 se maximální výkon zvýšil na 574 koní, což je nárůst o 62 koní bez dalších změn na voze. Nejlepší ze všeho bylo, že pyrometr ukazoval poklesy o téměř 150 stupňů při otevřeném plynu a také hlásil, že je mnohem snazší kontrolovat EGT při tahání těžkých vozidel v ladění, které dosahuje výkonu 400 koní.
Před zasunutím hřídele turbíny do ložiskového pouzdra se nainstaluje nový pístní kroužek; ten utěsní olej uvnitř turba.
Po instalaci kola a hřídele turbíny lze nainstalovat nové soustružené kolo kompresoru, které bude utaženo podle specifikace. Zatímco tovární kompresorová kola mají závitovou matici jako součást kola, HT Turbo se rozhodlo použít samostatnou matici od kola. To umožňuje přesnější nastavení kola na předem stanovené vyvažovací značky.
Posádka společnosti High Tech viděla, že vozy s mírně vylepšenými vstřikovači a zdravými CP3 dosahují s tímto turbodmychadlem výkonu více než 600 k s téměř sériovými jízdními vlastnostmi. ProMax 64 je v současné době k dispozici pro platformy LLY a LBZ, ale chystá se i přímý šroubovací upgrade pro vozy LMM a LML. Pro ty z vás, kteří chtějí zachovat všechna tovární emisní zařízení (DPF, Urea, EGR), je trh s náhradními díly dobíhá a kterékoli z těchto turbodmychadel by mělo být skvělým upgradem pro zlepšení průtoku vzduchu do tohoto velkého motoru Duramax, bez ohledu na modelový rok.
Po dokončení rotační sestavy se poté nainstaluje elektromagnetické ovládání oleje, ale ne dříve než se nainstalují všechny nové O-kroužky. Kontrola tlaku oleje a eliminace vnitřního křížového úniku zde znamená lepší výkonnost lopatek.
Před dokončením montáže turbodmychadla je třeba naložit lopatky do skříně turbíny.
Unizonální kroužek v této poloze ukazuje plně uzavřené lopatky, které omezují proudění výfukových plynů, což napomáhá odezvě turba v nízkých otáčkách pro rychlý náběh.
Při zvýšení průtoku výfukových plynů lze lopatky otevřít a umožnit tak jejich únik, čímž se dosáhne lepšího výkonu při prudkém sešlápnutí plynu.
Každá lopatka se nasune na sloupky ve výfukovém krytu, poté se nainstaluje unisono kroužek, který spojí lopatky v jeden celek. Unisono kroužek je ovládán ozubeným sloupkem na výfukové straně ložiskové skříně.
Zkompletovaný ProMax 64 je nyní připraven k instalaci na nákladní vozidlo zákazníka. Dynamické testy na modelu LBZ z roku 2006 s vestavěnou převodovkou, zdvižným čerpadlem, sáním a 4palcovým výfukem ukázaly výkon přes 70 koní na zadních kolech při současném snížení EGT o více než 150 stupňů.
.