Como turbinar um motor Volkswagen por menos de $100
Iniciei este projecto um dia com o objectivo de turbocar o meu motor VW de 1600cc no Manx. O objectivo era fazer tudo isto por cerca de cem dólares, incluindo, claro, muitas peças já disponíveis. Naturalmente, os objectivos foram feitos para serem quebrados, e o projecto acabou por custar cerca de $400 – $500 devido à necessidade de selar o turbo com carbono, mas isso é vida!
Então vamos começar com o que tínhamos à mão:
- Motor de quase 1600cc vw em stock
- Exaustor de Tri-Mill
- Carburador progressivo Weber (32/36 DFEV)
Eu olhei para alguns dos websites em outras configurações de Turbo Draw-through, a maioria por $2000 ou mais, e pensei para mim mesmo, para que raio é todo esse dinheiro? Um popular kit de desenho através de turbo usa o mesmo carburador que eu já tinha, por isso sabia que devia estar no caminho certo. Pareceu-me que algumas compras de ferro-velho, mais as minhas peças de escape e admissão existentes, deveriam ser capazes de montar este projecto.
P>Passo 1: Compras de ferro-velho
- O primeiro passo é encontrar um turbocompressor utilizável de um ferro-velho. Evidentemente, uma opção é comprar um turbo reconstruído a partir de um equipamento de venda por correspondência, ou encontrar um turbo reconstruído ou usado no ebay. Bem, isso enganá-lo-ia de toda a diversão que terá ao passar uma manhã inteira a tentar tirar um turbocompressor de um velho casco de um veículo no seu ferro-velho local. O turbo que escolhi é a série IHI RHB5 de turbocompressores, usados na Subarus de 83-89 ou algo do género. O 83 Subaru usou um Turbo refrigerado a ar que teria sido agradável, mas acabei com um turbo 86 que é ao mesmo tempo refrigerado a óleo e água. Não se preocupe, desde que tenha cuidado e deixe o motor ao ralenti durante um ou dois minutos antes de desligar para evitar cozinhar os rolamentos, pode seguramente ignorar a camisa de água no turbo. O Subaru era um motor de 1,8 litros, não muito longe do vw de 1600cc, por isso achei que era uma combinação razoavelmente boa.
Encontrará um turboalimentador como um dos itens mais difíceis de remover num ferro-velho. No início, estava de olho num belo sótão T3 num chrystler, mas depois de lutar durante cerca de uma hora a tentar chegar ao raio da coisa de que desisti. Depois passei umas horas a trabalhar no turbo Subaru. Claro que um parafuso de escape não se soltaria com uma chave de caixa, e não havia maneira de chegar até ele com uma tomada devido a peças que estavam no caminho. Regra #1 ao visitar um ferro-velho, trazer serra de arco (ou melhor ainda, uma tocha se eles o deixarem). Serrar o colector de escape ao meio não foi tarefa fácil, mas eventualmente, soltei-o e tirei o turbo para fora. Assegure-se de obter o encaixe de óleo que veio com o turbo; provavelmente terá alguns encaixes de banjo extravagantes que seriam uma dor de cabeça para ter de surgir mais tarde.
Okay, portanto $50 para o quintal e alguns nós dos dedos magoados, e eu estava a caminho de casa com um turbocompressor IHI RHB5 usado, mas funcional.
Palavra para o sábio: Existem dois tipos diferentes de vedantes nos turbocompressores: dinâmico (aka pistão) e de carbono (aka positivo). O selo de carbono é adequado tanto para aplicações de sopro como para aplicações de tracção. Os selos dinâmicos são adequados apenas para aplicações de passagem por sopro! Repito, não se pode usar um selo dinâmico num sistema turbo de passagem. Isto é importante. Idealmente, escolheria um turboalimentador que já vem com um selo de carbono, e poupar-se-ia muitas dores de cabeça mais tarde. Infelizmente, os turbos com selo de carbono são uma raridade, porque o selo dinâmico mais recente é mais eficiente, e bem adequado para os motores injectados de combustível que são usados actualmente. Portanto, a moral da história é se quiser uma configuração de passagem, ou a) encontrar um turbo com selo de carbono, ou b) reconstruir o seu turbo e convertê-lo em selo de carbono.
P>Passo 2: Fabricação do Exaustor
- O exaustor de três moinhos pareceu um ajuste natural para o turboalimentador. O colector da tri-mill já estava mais ou menos onde eu queria encaixar o turboalimentador. Aqui está a fotografia da tri-mill antes de decidir levar a serra de corte para um sistema de escape perfeitamente bom:p>Okay, por isso o primeiro passo é pegar no agradável escape da tri-mill e cortá-lo no colector. Logo após a fusão dos tubos, e antes do cotovelo. Depois, tem de comprar ou fabricar uma flange para montar o seu turbocompressor. Há equipamentos de venda por correspondência que lhe podem vender uma bela flange para vários padrões diferentes de turbo. Optei por fabricar o meu próprio na minha fresadora de sherline. O revendedor local de metais deu-me alguma placa de sucata 1/4″ (freebie! freebie! freebie! freebie!). Carreguei-a na fresadora, e cortei o padrão apropriado. Infelizmente, não tirei fotografias de qualquer fabrico da flange, por isso só terá de acreditar na minha palavra.
P>Passo #3: Fabrico do Turbo-To-Engine Intake
- Passo #3: Fabrico do Turbo-To-Engine IntakePasso #3: Fabrico do Turbo-To-Engine IntakePasso #3: Fabrico do Turbo-To-Engine IntakePasso #3: Fabrico do Turbo-To-Engine Intakep O meu kit DFEV do weber veio com um colector razoável, por isso decidi mantê-lo onde está, e fabriquei uma flange e um tubo para ligar o colector DFEV ao compressor.
Div>Lado do condutor de colector de admissão | Lado do passageiro do colector de admissão |
A pequena curva no tubo foi realizada com a minha dobradura do tubo de carga do porto, que não faz um bom trabalho de dobrar tubos sem os dobrar, mas se tudo o que precisa é apenas de uma pequena curva, então isso é suficientemente bom…
Um conector de borracha “tubo de esgoto” liga o colector à saída do compressor. Pode encontrar estes acessórios na loja de ferragens local. São um tubo de borracha flexível com algumas braçadeiras para mangueira. Tinha um pouco de medo que pudesse derreter ou algo assim, mas não derreteu, por isso lá….
p>P>P>Passo #4: Colector de admissão Carb-To-Turbo
- O colector final que precisa de ser construído é aquele que ligará o seu carburador à entrada do turbocompressor. Felizmente, tinha sucata suficiente espalhada pela loja para fabricar isto. O primeiro passo foi fazer uma flange para montar o carburador. Utilizei uma velha junta como modelo, e tracei o padrão em cerca de 1/4″ de stock plano e, mais uma vez, utilizei a linha de sherline para moer uma peça com bom aspecto. Algumas serras de metal decentes (serras de corte de metal custam cerca de $12 cada uma mais a árvore; evite as serras de corte de madeira preta baratas) cortarão os furos redondos para as passagens de ar de carboneto.
Após a flange de carboneto ter sido feita, utilizei algum material rectangular e fresei outra chapa plana, aparafusei-a toda e agora temos o nosso colector acabado
Fui em frente e testei sob pressão todos os colectores. Isto foi feito bloqueando ambas as extremidades do colector, e aplicando ar comprimido, depois esguichando sabão sobre as soldaduras. Se tiver uma fuga, verá bolhas. Provavelmente precisará de um ajudante para o fazer, pois um tipo tem de bloquear as extremidades dos colectores, e o outro tipo pode esguichar o sabão sobre ele.
P>Passo 5: Ligações de óleo
- Seu turbo precisa de óleo para lubrificação e arrefecimento. A linha de fornecimento de óleo pode ser muito pequena (1/4″ tubagem é suficiente), mas a linha de descarga precisa de ser muito grande, pelo menos 1/2″ ou mesmo 5/8″ tubagem de borracha. Isto porque o turbo é alimentado por óleo pressurizado, mas drena por gravidade. Isto é importante: Deve assegurar-se que o seguinte:
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- Seu turboalimentador deve ser montado acima do nível de óleo no motor. Caso contrário, terá de utilizar uma bomba de recolha para tirar o óleo do turbo.
- A linha de descarga de óleo deve seguir uma inclinação descendente. Os vãos horizontais devem ser evitados. Absolutamente nunca deve a linha de descarga de óleo subir.
- A linha tem de ser grande. Pelo menos 1/2″ tubagem.
- A linha deve retornar acima do nível de óleo no poço de óleo. Provavelmente pode dobrar um pouco esta regra se voltar perto do topo do nível de óleo, porque a altas RPMs o motor vai atirar o óleo do cárter para fora da tampa da válvula 3-4.
- Evite o retorno do óleo para o 3-4 tampa de válvula porque tende a encher-se com óleo a altas RPMs
O abastecimento de óleo para o turbo vem de um “T” inserido na porta do manómetro de óleo. | O óleo do turbo retorna à placa blockoff tipo 3. Tecnicamente, é melhor retornar acima do nível de óleo. |
ul>ul>Bom lugares para devolver o seu óleo são:
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- div>
- A abertura da bomba de combustível, se eliminar a bomba mecânica e a substituir por uma bomba eléctrica
- A tampa de 1-2 válvulas
- O tubo de enchimento de óleo (se o seu turbo for realmente alto)
- O suporte do alternador, se não tiver alternador, ou se tiver um suporte personalizado.
- A placa blockoff tipo-3, se tiver uma caixa universal
- O cárter (de preferência acima do nível de óleo
p> No que diz respeito ao óleo pressurizado, a alimentação do seu turbo pode ser retirada do interruptor de pressão de óleo. Basta instalar um encaixe em “T”. VDO faz um encaixe em “T” M10 que encaixa perfeitamente, ou um NPT de 1/8″ também deve encaixar razoavelmente bem. O seu turbocompressor requer muito pouco óleo, pelo que pode ser utilizada uma pequena linha de alimentação. Usei uma linha de travão 1/4″.
Pode até ser necessário um limitador para a entrada de óleo do seu turbocompressor. Isto porque os turbos necessitam de muito pouco óleo para funcionar. Encomendas por correio e lojas na Internet podem vender-lhe um bom restritor para o seu garret T03 turbo. Acredito que o tamanho do restritor é 0,060, mas não me cite sobre isso, e faça você mesmo alguma pesquisa. Outra opção, e a que usei, é comprar uma válvula de agulha e um medidor de pressão de combustível, e depois pode restringir a pressão do óleo do turbo ao que quiser. Pessoalmente, tenho o meu ajustado para dar cerca de 5-15 psi de pressão de óleo enquanto o motor está quente. O óleo frio terá mais pressão do que o óleo quente.
Aqui está a minha instalação. Usei um valor de agulha ajustável de grainger para limitar a pressão do óleo. Acima da válvula de agulha, instalei um segundo emissor de óleo VDO, para poder medir a pressão de óleo que o turbo está a receber. Uma comutação no traço comuta entre o óleo do motor e os remetentes de óleo do turbo. |
P>Passo 6: Ignição
- Utilizei um distribuidor bosch 009 sem problemas.
Um limitador de velocidade pode ser uma boa ideia, pois descobrirá que o seu motor turbo fará uma velocidade muito rápida para além da linha vermelha se não estiver a prestar atenção.
passo 7: Entrega de combustível
- No meu exemplo, a bomba mecânica em stock foi suficiente para fornecer o carburador DFEV. Os arranjos de tracção geralmente não requerem um regulador de “taxa de aumento” ou “sensível ao aumento”.
P>Passo 8: Controlo de aumento
- Necessitará de um wastegate, ou incorporado no seu turbo ou separado. O meu IHI RHB5 veio com um wastegate construído em pré-configurado a 7,5 psi de impulso, e por agora isso é suficiente para mim. O trabalho de um wastegate é sangrar da pressão de exaustão quando se começa a obter um impulso excessivo. Faz isto através da detecção da pressão de alimentação desenvolvida pelo compressor. Quando a pressão de impulso excede uma certa quantidade, a comporta de escape abre-se, permitindo que algum escape contorne o turbo. Isto regula a velocidade do turbo para baixo, e mantém a sua impulsão em linha.
Existem formas de regular uma comporta de resíduos incorporada, se necessário. Há dispositivos chamados “controladores de impulso manual” que pode comprar; tente ver alguns catálogos de carros compactos desportivos, e deverá ser capaz de encontrar um.
P>Passo #9: Reconstruir o maldito turbo e reequipá-lo com um selo de carbono
- Okay, fiz tudo o que estava acima, e disparei o meu turbo pela primeira vez, dei uma volta ao quarteirão, e uh-oh, nuvens de fumo azul a toda a gente. É aqui que falamos um pouco mais sobre a diferença entre selos dinâmicos e selos de carbono….
Um selo dinâmico usa um par de anéis de pistão, muito parecido com os anéis dos pistões do seu motor. Como deve saber, um anel de pistão não é um selo a 100%. Há uma pequena folga no anel. Para um turboalimentador de sopro, isto é óptimo. O compressor será sempre pressurizado, e nenhum óleo será aspirado através desse pequeno intervalo do anel.
No entanto, quando se tem uma configuração de passagem, o carburador é montado no lado de admissão do compressor. Assim, sempre que a borboleta for fechada, haverá um vácuo múltiplo dentro da caixa do compressor. Pense nisso – na maioria das vezes, quando não está a acelerar, existe um vácuo colector. Se tiver um selo dinâmico com os pequenos anéis de pistão, então este vácuo colector irá sugar o óleo para fora através dessa pequena abertura do anel do pistão. Irá sugar o óleo directamente para o seu motor, e o seu motor irá funcionar como se um idiota pusesse mistura de 2 ciclos no depósito de gás. Isto é mau. Vai sujar os seus tampões e perturbar os seus vizinhos. O óleo reduzirá a sua octanagem, e poderá até obter detonação.
O selo de carbono, por outro lado, tem um anel carregado por mola que pressiona contra um colar de empuxo no eixo da turbina. Não há “espaço” no selo de carbono; ele sela em toda a volta. Mantém aquele óleo lá dentro, mesmo na presença de vácuo colector na carcaça do compressor.
Então, foi aqui que o projecto começou a custar dinheiro. $150 por um kit de reconstrução de um turbocompressor. $40 por um selo de carbono. Depois, quando todas as peças chegam aqui, notamos que o selo de carbono precisa de um “colar de encosto” especial que não faz parte do kit de reconstrução regular. Portanto, mais $30 + portes para um colar de encosto, e mais uma semana. O turbo de $50 acabou por custar um total de $290 depois de toda a reconstrução estar completa.
Mas, pelo menos tenho um turbo recém-construído!
P>Passo #10: Afinação do carburador
- Surprendentemente, o pequeno carburador DFEV da Weber sai-se muito bem com a configuração fora da caixa. A configuração de “stock” de um DFEV 32/36 é:
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- primeiro: 60 marcha lenta, 137 principal, 165 ar
secundário: 50 marcha lenta, 140 principal, 160 ar
Na configuração de stock, o veículo funcionou bem, mas houve um considerável tropeço na marcha lenta, e alguma hesitação também na gama média. Estou a funcionar com 10 graus de avanço ao ralenti num distribuidor Bosch 009, utilizando gás de bomba premium. Subi o jacto primário ao ralenti para 65 e o principal para 140 e obtive melhores resultados. Infelizmente, estava a divertir-me tanto a experimentar o novo jacto que destruí completamente a embraiagem, e os meus dias de turbo estão em baixo até ter a embraiagem substituída. Assim, os resultados definitivos da jacto vão ter de esperar um pouco…
Para continuar…
P>Passo #11: Embraiagem
- A embraiagem de stock não está à altura da tarefa de manusear o seu motor recém turboalimentado. Eu tinha uma embraiagem de reserva no meu Manx e funcionou bem até que um dia escorregou na 3ª marcha e não a apanhei a tempo. Pessoalmente, nunca destruí uma peça ao ponto de ter destruído aquela embraiagem. As almofadas do lado da frente da embraiagem foram reduzidas a uma pilha de pó preto, e as almofadas do lado do volante estavam a desfazer-se. A guia de deslizamento dos rolamentos de lançamento foi tostada. Era uma embraiagem Sachs, e tinha cerca de 10 horas de utilização antes de partir. A minha recomendação seria, no mínimo, utilizar a placa de pressão Kennedy Stage 1. Deveriam ser bons para cerca de 150hp. Acima de 150hp, vá para uma placa de pressão de Fase 2.
A loja local VW recomendou que não se colocasse mais embraiagem do que a necessária. A teoria é que é muito mais fácil substituir uma embraiagem destruída do que uma transaxle destruída ou pinos de cavilha cisalhados.