Garrett  VNT   (variable nozzle turbo)
Achtergrond info over de variabele turbo geometrie (vtg)

Met toestemming van de auteur is zijn beschrijving vertaald en geplaatst van het demonteren van een Garrett VNT 15 zoals die op zijn website te vinden is. Met dank aan thomas@te-baumgart.de

De theorie van de variabele schoepen.
Vaste schoepen leveren bij stijgend toerental meer lucht en een hogere druk. Het probleem met vaste schoepen is dat deze bij lage toerentallen te weinig lucht en druk leveren, en bij hoge toerentallen te veel. Je zou graag willen dat bij ieder toerental evenveel druk beschikbaar was. Daarom zijn er verstelbare schoepen uitgevonden. Door de stand van de schoepen te veranderen kun je er voor zorgen dat reeds bij een laag toerental voldoende druk beschikbaar is, terwijl bij hoger toerental, door het veranderen van de stand van de schoepen, de druk niet te hoog wordt. De stand van de schoepen wordt versteld door een stang die verbonden is met een onderdrukdoos. De onderdruk op de drukdoos wordt geregeld door de N75 klep, en deze wordt weer aangestuurd vanuit de ecu, waar het turbodruksignaal ook binnenkomt. Wanneer de variabele schoepen niet goed versteld worden (slechte N75, variabele schoepen gaan stroef of zitten vast) kan het dus voorkomen dat de turbodruk bij bepaalde toerentallen te hoog of te laag is, er worden dan fout(en) in de ECU opgeslagen (o.a. 00544, 00575, 01262, 16618, 16683, 17958, 17963, 17964, 17965). Bij een te grote afwijking van de gevraagde turbodruk treedt dan de noodloop in werking.
Bron:  de voormalige tdiclub.nl  &  'ADT Dieseltechniek'.

De praktijk.
In de turbo zit het compressorwiel en dat heeft altijd vaste schoepen. Aan de andere kant van de as zit het turbinewiel, ook dit heeft altijd vaste schoepen. De verstelbare schoepen (10-12?) zitten niet op de as maar in het turbinehuis verdeeld rond het turbinewiel. De uitlaatgassen passeren eerst deze verstelbare schoepen voordat ze langs het turbinewiel richting uitlaatsysteem stromen. Door middel van het verstellen van de schoepen variëert de opening tussen twee naast elkaar liggende schoepen, hoe smaller deze opening (venturi) bij laag toerental van de motor, hoe sneller de uitlaatgassen er door heen gaan. De snelheid van de uitlaatgassen bepaalt uiteindelijk de snelheid van het turbinewiel. Turbinewiel en compressorwiel zitten op dezelfde as dus draaien ook beiden hetzelfde toerental. Compressorwiel gaat dus ook sneller draaien en levert dan meer lucht naar de motor. Naarmate het toerental van de motor en de turbodruk stijgen zullen de verstelbare schoepen weer verder uit elkaar gezet worden, dit verstellen is dus een constant proces.
Vervuiling (door roetvorming) dient zo veel mogelijk te worden voorkomen, dus de EGR klep afsluiten werkt voordelig in dit geval.
Bron:  de voormalige tdiclub.nl  &  'ADT Dieseltechniek'.

Een praktijkervaring.
Wij hadden het vermoeden dat bij 'onze' auto de variabele schoepenbediening van de turbo stroef ging of misschien wel vast zat. Uiteindelijk hebben we het verstelmechanisme van de turboverstelling ingespoten en handmatig tig keer heen en weer gehaald. Daarna weer gaan rijden en probleem was weg. Dit probleem schijnt vaker voor te komen bij auto's waar rustig mee gereden is. Probeer het maar eens... voor je de turbo laat vervangen.

Garrett  VNT 15  reparatie plaatjes
VNT = variable nozzle turbo   (nozzle=straalbuis)
Vertaling Gerrit Speek.

De "Garrett VNT 15 variabele turbine geometrie" turbo is voornamelijk gebruikt in nieuwe VW en Audi TDI motoren tot 110 pk. Toen ik deze turbo tweedehands kocht wist ik niet waarom hij beschikbaar was, maar ik nam aan dat hij uit een motor kwam die niet meer was te repareren. Men vertelde dat de turbo goed liep toen hij uit de motor werd gehaald en dat hij uit een auto kwam uit 1997 met 40.000km op de teller. En zo zag hij er uit toen ik hem kreeg:

Ik was verbaasd dat de turbo zo schoon was aan de buitenkant en slechts enkele roestplekjes had. De behuizing links is de vacuüm aanstuurder voor de variabele schoepen (NGV = Nozzle Guide Vanes). Deze turbo is vrij klein en weegt nauwelijks 5kg. Kijk hoe het compressorhuis nog glimt. Ik constateerde echter dat het mechanisme om de schoepen te bewegen tamelijk zwaar ging, om niet te zeggen dat het vast zat (op dit moment wist ik nog niet waarom).

Een blik naar binnen. Deze zijde is ook redelijk schoon. Het compressorwiel is in uitstekende conditie, wel met een dun laagje vuil.

Het uitlaat gedeelte en het turbinewiel zijn erg met roet bedekt. Ik weet niet of dit normaal is bij deze motoren omdat de auto bijna geen roet uitstoot, ook niet op volle snelheid.

Oops, toch weer uit elkaar gehaald! Ik heb mezelf ooit beloofd nooit meer een turbo te demonteren. De laatste keer had ik een week lang zwarte nagels. Maar deze lijkt zo schoon dat ik mij belofte vergat. De compressor is gedemonteerd en hoefde nauwelijks schoon gemaakt te worden!

Maar ik juichte te vroeg - dit is een blik op de turbine, met overal een laag roet van ca. 1mm. De hefboom op de 3 uur positie is een deel van de aansturing van de variabele schoepen.

Zo ziet de aansturing van de variabele schoepen eruit na demontage. Zei ik hiervoor iets over "schoon" ??!!   ;-)

En zo ziet er uit nadat je handen heel vuil zijn geworden... Alle negen hefbomen zijn gelast op de as van de overeenkomstige variabele schoep. De controlerende ring wordt bewogen door de hoofd-hefboom (gesitueerd is de behuizing van de turbo) welke uitkomt in de vrij plek op de 11 uur positie.

Dit is de andere kant van de variabele schoepen (uit de behuizing van de turbo gehaald en schoon gemaakt). Let op de grappige vleugelvorm van de schoepen. Deze stand van de schoepen levert maximale luchtdoorstroming en minimale turbodruk.

Het turbinewiel en de behuizing zijn schoon gemaakt (ik krijg dat vuil nooit meer van mijn vingers af). De hoofd-hefboom van de schoepen is nu ook te zien.

Het binnenste van de turbo. Ik heb de rotor niet uit elkaar gehaald omdat die er goed uit zag en ik de balans van de rotorbladen niet in gevaar wilde brengen (deze draaien minstens 200.000rpm). Even beneden de retourleiding van de olie is de buitenste hefboom van de schoepen te zien.

Dit is het binnenste van de turbo en wel de kant van de compressor. Het wiel is schoon gemaakt. Dit wiel heeft een diameter van 44mm (turbine 43mm), dan heb je ook een indruk hoe klein de eenheid is. Ik was opgelucht toen ik ontdekte dat Garrett eindelijk besloten had om linkse draad te gebruiken om de componenten van de rotor aan elkaar te zetten..

Dit is de stang van de vacuümdoos naar de buitenste hefboom. Hiermee kan je de gevoeligheid van het hele mechanisme instellen. Een stelbare moer zie je even boven het midden van de stang. Het mechanisme werkt zodanig dat een "toenemend vacuüm" (afname van de controle druk) een toenemende turbodruk tot gevolg heeft. Daarom is dit systeem veilig als het kapot gaat, dan zal de turbo een minimale druk hebben.

Nu de turbo schoon is gemaakt en opnieuw in elkaar gezet, werken de variabele schoepen veel beter.

Dit is het beeld van de bewegende variabele schoepen. Het plaatje is vrij groot, dus misschien even geduld tijdens het laden.