Hét adres voor uw performance turbochargers!
Header

Author Archives: Aart Waterweg

NEW – “NON-SLIP-LOCKNUT” HX80/82/83

oktober 28th, 2013 | Posted by Aart Waterweg in Ongecategoriseerd - (Reacties uitgeschakeld voor NEW – “NON-SLIP-LOCKNUT” HX80/82/83)

NEW – SPECIAL NON-SLIP-LOCKNUT – HX80/82/83

By clicking on the images you can enlarge, go back to the web page by using the blue return button in the left top of your screen




Cabo Turbo Technologies has developed a Special ‘NON-SLIP-LOCKNUT’ to secure compressor wheels (impellers) firmly and safely to the threaded end of Shaft & Turbine wheels for all HX80 and HX82/83 models.

The problem was (and is), that as a result of very high rotor speeds and extreme centrifugal forces, the compressor wheel could start slipping under the compressor locknut.

Because of this slipping phenomenon, most of time the locknut was damaging the top nose end of the compressor wheel by making an imprint of wear.

However, by the extremely high forces generated, this can also cause damage and make heavy wear imprints onto the backface of the compressor wheel, where it rests on the oil slinger.

The clearly softer aluminium material wheel is heavily pressed together between the steel surfaces of both the locknut and oil slinger on the shaft end.

Even to such an extend, that the wheel is deforming and loses its sizing properties.

The usual system to avoid slipping, was to fabricate a special locknut, with a larger bottom surface/diameter, furthermore by boring 3 mm holes and fitting two steel connecting pins into the bottom end of the nut (or 3/4 bored-through threaded cap screws in some cases).

Furthermore two 3.2 mm holes were bored into the top nose end of the compressor wheel to suit/adapt these pins. In this way a fixed connection was created between the compressor wheel and the locknut.

Because the shaft end is M11 x 1 mm Left Hand threaded, once the wheel would slip, it would tighten up the wheel & nut assembly.

Common practice then was to ‘weld’ the top end of the locknut to the threaded shaft end, to avoid, that the total assembly could move and tighten up onto the shaft.

This system ‘worked’, but…. the severe disadvantage of this ‘welding system’ was, that once one would like to disassemble the rotor and turbocharger for inspection or maintenance, the welding had to be removed by cutting/grinding!

In many cases, same time creating the unfortunate result of damaging the threaded end of the shaft & wheel assembly. With a bit of bad luck resulting in early and expensive replacement of the total shaft & turbine wheel assembly, which is one of the most expensive parts of a turbo, just because of damaged threads.

To eliminate the ‘welding system’ and to avoid unnecessary plus expensive replacements, same time enable ease of disassembling of the turbocharger for inspection/maintenance purposes, we have developed a special locknut.

The basics compared to the previous locknut are more or less identical, however, except for the ‘welding’!

Rather than fixing the problem with welding, a reverse Right Hand treaded M10 cap screw has been fitted into the top end of the locknut.

Once the wheel/locknut assembly has been fitted onto the shaft end, one just can tighten the Right Hand cap screw firmly within the locknut, until the bottom face of the cap screw reaches the top end of the shaft.

The description of the idea and solution is simple;

When the wheel/locknut assembly tightens up to the bottom towards the backplate, the shaft end is reaching higher out above the locknut.

So once it cannot get higher, because of the locking reverse threaded cap screw in the top of the nut, the total assembly will and cannot move either way…!

Result is

• No more damage to the top nose end of the compressor wheel
• No more damage to the backface of the compressor wheel
• No more damage to the threaded end of the shaft
• No welds on the rotor shaft, but with a 100% fixation

Just fit it, using and maintaining the standard prescribed torque value (40.7 Nm) for the locknut, as specified by the manufacturer, same torque value for the reverse threaded cap screw.

Eliminates and avoids unnecessary and undesired extra tightening of the locknut and the adverse influence of this, such as extra stresses in the compressor portion of the rotor and in particular the negative impact of this on unwanted extra vibrations at high rotor speeds.

The special locknut is designed such, that it can accept the slightly different shaft top end lengths within the HX80/82/83 range without any problem. Both for the old- and new style 2.8 mm higher superback compressor wheels.

TURBO-TALK download versie

september 26th, 2013 | Posted by Aart Waterweg in Ongecategoriseerd - (Reacties uitgeschakeld voor TURBO-TALK download versie)

Bij aanschaf van een turbo ontvangt elke nieuwe klant een geprinte versie van onze file genaamd TURBO-TALK met wat tips en aanwijzingen voor de montage

Door op onderstaande link te drukken kunt u deze file eventueel nogmaals zelf downloaden en uitprinten

TURBO-TALK

MWE and Super MWE compressors

september 19th, 2013 | Posted by Aart Waterweg in Ongecategoriseerd - (Reacties uitgeschakeld voor MWE and Super MWE compressors)

Bijgaand nog een publicatie van Holset over MWE (luchtsleuf rond en naast de centrale aanzuigopening) en Super MWE

MWE and Super MWE compressors -0001

Alternative Bearing Systems

september 19th, 2013 | Posted by Aart Waterweg in Ongecategoriseerd - (Reacties uitgeschakeld voor Alternative Bearing Systems)

Voor de liefhebbers van turbo technische publicaties, bijgaand een publicatie over alternatieve lagersystemen voor turbochargers, voor en nadelen en conclusies

Alternative Bearing Systems – 2 pages -0001

Cabo Turbo goes for the flow!

juli 19th, 2013 | Posted by Aart Waterweg in Ongecategoriseerd - (Reacties uitgeschakeld voor Cabo Turbo goes for the flow!)

Remark; to have an even better look at the pictures, you may click on the pics to enlarge, go back to the website, only by using the ‘blue return button’ in the left top corner of your screen!

Opmerking; om de foto’s te vergroten eenvoudig op de foto klikken, ga terug naar de website, uitsluitend door op de ‘blauwe retourknop’ te drukken in de linker bovenhoek van uw scherm!

Cabo Turbo Technologies… goes for the flow..!

Cabo Turbo Technologies
‘Breathing Life into your Machine’
HX60-76/109 mm compressor wheel development – from cast 76/109 to billet 76/109B – from billet 76/109B to billet upgrade 76/109-TT30 (with Tapered Tip 30 degrees)

Cabo Turbo Technologies
‘Blaast Leven in uw Machine’
HX60-76/109 mm compressorwiel ontwikkeling – van gegoten 76/109 versie naar Billet 76/109B – van Billet 76/109B naar de upgrade versie 76/109B-TT30 (met 30 graden overhangende bodemvanen)

This page is an introduction of the new upgraded Billet H3B/HX60-76/109B impeller with tapered tip 30 degrees.

Op deze pagina een introductie van het nieuwe aangepaste Billet H3B/HX60-76/109B
compressorwiel met 30 graden uitstekende ondervanen.

More and new developments on other models (HX35-40-50-52-55-60-80-82) and inducer/exducer sizes with Tapered Tip 18 and 30 degrees will follow in future.

In de nabije toekomst zullen ook voor de andere modellen (HX35-40-50-52-55-60-80-82) en de diverse inlaatdiameters daar in nieuwe overeenkomstig aangepaste modellen worden geintroduceerd.

The flow and efficiency of a bigger turbo at minimal or no extra cost..

De luchtopbrengst en het rendement van een grotere turbo tegen een minimaal hogere of gelijke prijs..

Left the standard Cast HX60-76/109 mm impeller
Right the Billet version HX60-76/109B with straight and more aggresively curved blades and slimmed down hub, for better turbine response and improved flow characteristics and volume

Links het standaard gegoten HX60-76/109 compressorwiel
Rechts de billet versie HX60-76/109B met rechte topvanen en meer agressief gebogen vaanhoek plus afgeslankte kern voor een betere reactie op de turbine en verhoogde luchtopbrengst

Left the standard Billet version 76/109B – Right the newly developed upgrade version 76/109B-TT30 – Note the bottom blades are not machined rectangular towards the bottom, but stick out 30 degrees into the diffuser opening of the compressor housing, throwing the air idirectly into the diffuser gap for improved flow and higher compressor effiency – also note the higher upper blades

Links het standaard 76/109B Billet wiel – Rechts de nieuwe verbeterde versie, waarvan de onderste vanen niet meer haaks op de bodem staan maar onder een hoek van 30 graden uitsteken in de luchtspleet van het compressorhuis en op deze manier de lucht direct in de luchtspleet stuwen voor een hoger compressor rendement en sterk verbeterde luchtopbrengst – let ook op de verhoogde topvanen

The standard design bottom blades

De standaard haaks op de bodem staande onderste vanen

The new design Tapered Tip 30 degrees

De nieuwe versie met 30 graden uitstekende vanen

The standard design upper blade

De versie met standaard hoogte van de vanen

The upgrade design takes higher upper blades of approx. 4 mm compared to the standard design

Tests have shown volume flow gains of 8-10 % as a result of these modifications: tapered tip 30 degrees – higher blades – slim hub – slim back – thin blades

De verbeterde versie met ongeveer 4 mm hogere vanen vergeleken met de standaard versie

Tests hebben winst in luchtopbrengst aangetoond van 8-10 % ten opzichte van het standaard wiel door de toegepaste modificaties: 30 graden uitstekende onderste vanen – hogere topvanen – afgeslankte kern – afgeslankte achterzijde – dunnere vanen

Additional information is, that all 3 versions are interchangeable and can be fitted into existing turbos, with no futher modifications – Toegevoegde informatie is, dat deze 3 uitvoeringen uitwisselbaar zijn en zonder verdere veranderingen in bestaande turbo’s kunnen worden gemonteerd.

Another not yet mentioned technical detail; a larger exducer (bottom) diameter compressor wheel generates a higher flow at equal inducer (inlet) diameter. This new upgrade 76/109B-TT30 mm impeller takes a tip-to-tip end diameter of 115,5 mm! So a lighter wheel, spooling up easier, with the advantage and flow of a fairly larger sized exducer impeller! Even exceeding the exducer diameter of its 80/113 mm bigger brother!

Een nog niet vermeld technisch detail; een compressorwiel met een grotere bodemdiameter genereert een hogere luchtopbrengst bij gelijkblijvende inlaatdiameter. Deze nieuwe opgewaardeerde versie 76/109B-TT30 heeft een vaan-tot-vaan eind diameter van 115,5 mm! Dus een wiel met minder gewicht, wat gemakkelijker optoert, met het voordeel en de luchtopbrengst van een wiel met aanzienlijk grotere bodemdiameter! Zelfs meer dan de bodemdiameter van het 80/113 mm grotere broertje!

Closer look at the new Billet H3B/HX60-76/109B-TT30 impeller, also note the a-symetric angle of the splitter blades – 30 degrees extended tip exducer vanes – higher inducer blades = all changes resulting in improved flow charesteristics – better flow – higher compressor efficiency – wider map width

Another extra development is the slim hub design, resulting in a weight reduction of approx. 13 % compared to the cast version, resulting in faster spool up and improved turbine response to keep rotorspeed ongoing.

Een nadere kijk op het nieuwe H3B/HX60-76/109B-TT30 compressorwiel, let ook op de a-symetrische vaanhoek van de tussenvanen – bodemvanen 30 graden uitstekend – hogere inlaatvanen = alle aanpassingen resulteren in een verbeterde compressor karakteristiek – verhoogde luchtopbrengst – hoger compressor rendement – breder werkgebied van de compressor

Een aanvullende ontwikkeling is de afgeslankte kern, wat resulteert in een gewichtsreductie van 13 % ten opzichte van de gegoten versie, spoelt gemakkelijker op en vraagt minder vermogen van de turbine om de rotorsnelheid vast te houden.

Last but not least.. available ex stock now..!

Ten laatste.. en niet minder belangrijk.. uit voorraad leverbaar.

Replace and ‘pimp’ your old standard tractor turbo..

april 17th, 2013 | Posted by Aart Waterweg in Ongecategoriseerd - (Reacties uitgeschakeld voor Replace and ‘pimp’ your old standard tractor turbo..)

Last few years we receive a lot of enquiries to replace old Garrett AiResearch and BorgWarner (formerly KKK-Schwitzer) turbochargers, which are obsolete and spare parts are no longer readily available, with more modern Holset component turbochargers.

NL De laatste jaren ontvangen wij vele aanvragen om oudere Garrett AiResearch en BorgWarner (voorheen KKK/Schwitzer) turbo’s, welke niet meer worden geleverd of waar onderdelen niet snel leverbaar zijn, te vervangen door meer moderne uit Holset componenten opgebouwde turbo’s.

Next to replacements for standard use and farming work, most of the times the requests are received from users driving a tractor in the Standard Tractorpulling classes, who at the same time want to be able to set their fuel pump to maximum delivery, therefore need more air volume to increase Horsepower output and torque of their engine.

NL Naast vervangende units voor standaard- en boerengebruik, worden veel aanvragen ontvangen van gebruikers welke met hun tractor aan de Standaard Klassen Tractorpulling deelnemen, welke dan tegelijkertijd de pomp naar maximum brandstof willen draaien en dus meer luchtvolume nodig hebben, om zowel het vermogen als koppel van de motor te verhogen.

Cabo Turbo Technologies in most cases can assist in building the correct replacement turbocharger, with a minimum of extra work to install the replacement turbocharger onto the engine.

NL Cabo Turbo Technolgies kan in de meeste gevallende een correcte vervangende turbo voor u bouwen, met een minimum aan extra ombouw om de vervangende turbo op de motor te installeren.

Good examples are older International (IHC) tractors like 1246-1255 and 1455 for example, usualy having Garrett T04 and T04B turbochargers fitted.

NL Goede voorbeelden zijn de wat oudere International (IHC) tractoren zoals 1246-1255 en 1455, op welke standaard Garrett T04 en T04B turbo’s gemonteerd zijn.

We replace these with Hybrid component turbochargers, a combination of H1C/H1E compressor ends and HX35/HX40 turbine ends.

NL Wij vervangen deze met Hybride, uit componenten opgebouwde turbo’s, een combinatie van H1C/H1E compressorzijdes en HX35/HX40 turbinekanten.

We call these HEX35 and HEX40 models.

NL Wij noemen deze HEX35 en HEX40 modellen.

These can be fitted with a minimum of installation changes on the engine.

NL Deze kunnen worden gemonteerd met een minimum aan veranderingen bij installatie op de motor.

Attached are some pictures of a HEX40 to replace the Garrett T04B94 unit on a Case/International 1455.

NL Onderstaand zijn enkele foto’s vermeld van een HEX40 welke de Garrett T04B94 turbo vervangt op een Case/International 1455.

The hose connection of the compressor housing, same as the oil flanges and turbine inlet flange are similar. Only difference is the exhaust outlet flange. The HEX40 takes a flat flange with 4 stud/bolt holes, where one can easily can manufacture a flange and weld a new exhaust elbow towards the exhaust piping. The current slip joint connection used for the Garrett T04B94 turbo can be removed and easily replaced.

NL De slang aansluitingen aan het compressorhuis, tevens de olie flensen en turbine inlaat (voet) zijn identiek. Het enige verschil is de flens naar de uitlaatbocht. De HEX40 heeft een vlakke flens met 4 boutgaten, waar men vrij simpel een flens aan kan bevestigen, waar een zelf te maken uitlaatbocht aan kan worden vastgelast. De bestaande slip-verbinding welke bij de Garrett T04B94 turbo wordt toegepast, kan komen te vervallen en eenvoudig worden vervangen.

(The pictures can be enlarged by ticking on the picture, go back to the website by pressing the ‘blue return button’ in the left top corner of your screen.)

NL (De foto’s kunnen worden vergroot door op het plaatje te drukken, ga terug naar de website via de ‘blauwe retour knop’ in de linker bovenhoek van uw scherm.)

Left Garrett – Right Holset <> Links Garrett – Rechts Holset

Links Holset – Rechts Garrett ^^ Links Holset – Rechts Garrett

Turbine side Garrett ^^ Turbinezijde Garrett

Turbine side Holset ^^ Turbinezijde Holset

Compressor side Garrett ^^ Compressorzijde Garrett

Compressor side Holset ^^ Compressorzijde Holset

Because the owners require more air volume to burn the extra fuel, we have increased the capacity of the compressors; in this case the Garrett T04B94 turbo takes a 48/70 mm compressor wheel with an inducer (inlet) size of 48 mm and bottom diameter of 70 mm.

NL Omdat de eigenaren meer luchtvolume nodig hebben om de extra brandstof te kunnen verbranden, hebben wij de capaciteit van de compressors verhoogd; in dit voorbeeld heeft de Garrett T04B94 turbo een compressorwiel 48/70 mm met een inlaatdiameter van 48 mm en bodemdiameter van 70 mm.

The Holset compressor takes a 52/83 mm compressor wheel, supplying between 15 and 20 % more air.

NL De Holset compressor heeft een 52/83 mm compressorwiel, welke tussen 15 en 20 % meer luchtvolume levert.

At the turbine side the exhaust wheels are similarly sized, but, but we fit a turbine housing with a smaller A/R (nozzle) to also improve high torque at lower engine Rpm.

NL Aan de turbinezijde zijn de turbinewielen ongeveer van gelijke maatvoering, maar wij monteren een turbinehuis met een kleinere doorlaat, om bij lage motortoeren het koppel sterk te verbeteren.

Tests have shown torque improvements of 20-25 % at 1.200 engine rpm/min..!

NL Tests hebben verhogingen van het koppel aangetoond in de orde van 20-25 % bij 1.200 motortoeren.

Next to described example described, we configure Hybrid replacement turbochargers for

NL Naast dit omschreven voorbeeld, kunnen we Hybride vervangende turbo’s samenstellen voor

* Case/IH
* Deutz
* Fendt
* Fiat/Same
* Ford/New Holland
* John Deere
* MWM

and more tractor brands…

NL en meerdere tractor merken…

So, ‘pimp your turbo’ at an affordable pricing level, same time having a modern turbo fitted, where spare parts are readily available, once you would need to to maintenance or repairs in future.

NL Dus, ‘pimp uw turbo’ tegen een acceptabele prijs, waar tegelijkertijd een moderne turbo wordt toegepast, waar onderdelen probleemloos kunnen worden geleverd, wanneer u in de toekomst onderhoud of reparaties wilt uitvoeren.

Note
Of course same turbochargers will be fully suitable for normal farming use, setting the maximum fuel to standard level.

NL Opmerking
Uiteraard zijn dezelfde turbo’s volledig geschikt voor normaal gebruik, wanneer de standaard maximum brandstof afstelling wordt toegepast.

Nieuw BILLET compressorwiel H3B-HX60

november 3rd, 2012 | Posted by Aart Waterweg in Ongecategoriseerd - (Reacties uitgeschakeld voor Nieuw BILLET compressorwiel H3B-HX60)

(Door op de afbeeldingen te klikken kunt u deze vergroten, ga terug naar het bericht door op de ‘terug’ knop links boven in uw scherm te klikken)

Naast het al enkele jaren leverbare teruggetrimde 76/112 mm BILLET wiel introduceert Cabo Turbo Technologies nu het vernieuwde H3B-HX60 76/109 mm BILLET compressorwiel.

Inlaatdiameter 76 mm, bodemdiameter 109 mm.

Het nieuwe BILLET compressorwiel is volledig uitwisselbaar met de standaard gegoten versie, zonder dat enige verdere aanpassing aan de bestaande turbo noodzakelijk is. Dus een directe vervanging.

Links het nieuwe BILLET H3B-HX60 76/109 mm wiel. Rechts het conventionele gegoten wiel. Het nieuw ontwikkelde BILLET compressorwiel heeft een technische verbetering ondergaan.

Let op de iets verlengde en hogere aanzuigvanen met progressievere vaanhoek, plus de afgeslankte kern tussen de vanen, welke beide factoren de aanzuigcapaciteit van het wiel vergroten en zorgdragen voor een ge-optimaliseerde luchtopbrengst.

Doordat het nu ontwikkelde nieuwe wiel geen extra CNC bewerking hoeft te ondergaan, zoals bij het teruggetrimde compressorwiel, kan deze tegen een lagere prijs worden aangeboden.

Technisch vernieuwde BILLET HX82 turbochargers – NIEUW

oktober 30th, 2012 | Posted by Aart Waterweg in Ongecategoriseerd - (Reacties uitgeschakeld voor Technisch vernieuwde BILLET HX82 turbochargers – NIEUW)

(Door op de afbeeldingen te klikken kunt u deze vergroten, ga terug naar het bericht door op de ‘terug’ knop links boven in uw scherm te klikken)

Cabo Turbo heeft een vernieuwd en aanvullend programma HX82 Turbochargers opgezet, met name zeer geschikt voor de 4,5 Ton Supersport en andere (Super) Farmstock klasses, plus Truckpulling, waar ook diverse technische verbeteringen, zoals verder vermeld, nu in de praktijk zijn gerealiseerd!

Het nieuwe programma bestaat voorlopig uit 2 verschillende varianten totaal vernieuwde compressors, waar de klant zelf de keuze kan maken, betreffende de configuratie van met name de compressor uitvoering

De uitwendige maatvoering qua passing en aansluitingen van deze twee complete turbocharger varianten is aan elkaar gelijk en worden als volgt omschreven

De 2 verschillende door CSP (Cabo Special Products) nieuw ontwikkelde BILLET Compressorwielen hebben de volgende maatvoeringen

• 95,00 mm inlaat (inducer) diameter (zoals nu gefabriceerd en getoond)

• 97,50 mm inlaat (inducer) diameter (voorbereid voor mogelijke fabricage)

• 152,00 mm bodem (exducer) diameter

Op de foto ziet u links het nieuwe ontwerp BILLET 95/152 mm compressor wiel (inlaat 95 mm – bodem 152 mm), welke tevens reeds is voorzien van de laatste modificatie ‘superback’, dus een verlenging van de schacht aan de achterzijde van het wiel

Rechts op de foto ziet u de standaard gegoten versie van de 95/152 wiel

De neusdiameter (kern) van het wiel is verkleind van 35 mm bij de gegoten versie tot 27 mm bij de nieuw ontworpen BILLET versie. Het resultaat is een vergroting van het aanzuig oppervlak met 8 mm, binnen dezelfde inlaat diameter van 95 mm

Het resultaat van deze modificatie is een vergroting van het totale aanzuigoppervlak met 13 %, resulterend in een indentieke verhoging van de aanzuigcapaciteit en ook luchtopbrengst van de compressor

De kern van het wiel is ook tussen de vanen identiek afgeslankt, met als resultaat dat het gewicht van het nieuwe BILLET wiel nu 660 gram is, ten opzichte van 770 gram voor de standaard gegoten versie, een gewichtsreductie van 17 %

Het nieuwe wiel zal daardoor niet alleen gemakkelijker opspoelen, maar ook minder vermogen eisen van de turbine, om het wiel aan te drijven

(Het 97,50 mm inlaat diameter compressorwiel is voorbereid, tekening en CNC programma zijn reeds gerealiseerd, deze zal echter alleen daadwerkelijk worden gefabriceerd bij voldoende belangstelling voor deze versie, zeker ook gezien het feit dat de vernieuwde afgeslankte versie van het 95,0 mm compressorwiel reeds een grotere luchtcapaciteit levert als het oude 97,50 mm ‘cast – gegoten’ compressorwiel)


Op de foto links ziet u het standaard gegoten wiel met compressorhuis.

De foto rechts toont hetzelfde compressorhuis met het nieuwe BILLET wiel.

De legering is topkwaliteit ALU 2618T61, gesmeed en koud gehard, 5-assig CNC gefabriceerd met de meest moderne en geavanceerde machines

Voor de turbinezijde is gekozen voor het beproefde en veelal gewenste speciaal voor CSP gefabriceerde turbinehuis met

• Doorlaat 28 cm²

• Met tussenschot (twin entry)

• Turbine inlaat is de bekende vlindervorm (voet)

Het turbinewiel is de zogenaamde G-trim uitvoering (het ook nog veelvuldig in huidige Pro Stock turbochargers toegepaste model) met

• uitlaat (exducer) diameter van 111,7 mm

• bodem (inducer) diameter van 129,0 mm

• 11 vanen

• 10 graden teruggeslepen (cutback)

• legering is Inconel 713C

Beide units zijn standaard voorzien van

• laatste technische modificatie met verlengde (2.8 mm) superback van de compressorwielen, zie voor nadere informatie ook de eerdere 2 berichten ‘Modificatie alle HX80/82 compressorwielen’

• aangepaste olieslinger en diffuser schild voor de verlengde superback

• gietijzeren hitteschild turbine, vervanging van de geforceerde stalen versie

geheel nieuw door CSP (Cabo Special Products) ontwikkeld type aangepaste ‘non-slip borgmoer’ met onbreekbare/onvervormbare verenstalen verbindings pennen (dowel pins) voor een degelijke fixatie van het wiel aan de borgmoer, maar zonder de (in het nieuwe CSP ontwerp nu onnodige) veelal gebruikte inbus boutjes voor fixatie van de moer aan de as, dus geen schade meer aan het draadeinde van de as, geen laspunten meer op de rotoras, maar wel met een 100 % fixatie, met gebruikmaking en handhaving van de standaard door de fabrikant aangegeven maximale aanhaalmomenten (40,7 Nm), waardoor onnodige extra aanhaal spanningen taboe zijn en de nadelige invloed hiervan, stress spanningen in het compressor gedeelte van de rotor en met name de nadelige invloed hiervan op zowel ongewenste extra vibraties bij hoge rotor toerentallen, als de dikte van de oliefilm aan beide zijden van het axiaallager, worden voorkomen

De eerste voorraad componenten is reeds aangelegd, of in bestelling bij de leverancier(s)

Wij verwachten, dat na levering hiervan, het programma eind 2012 begin 2013 zal zijn gecompleteerd

Het verdient bij interesse aanbeveling rekening te houden met een gemiddelde levertijd van ‘uit voorraad’ tot ongeveer 3 maanden, afhankelijk van de afname

Voor prijsinformatie en exacte levertijden verzoeken wij u per e-mail of telefonisch contact op te nemen

Uiteraard zijn tevens ook de standaard HX80 en HX82 modellen met gegoten compressor wielen in de vele en diverse maatvoeringen en configuraties leverbaar

How is a turbocharger shaft & turbine wheel manufactured?

april 2nd, 2012 | Posted by Aart Waterweg in Ongecategoriseerd - (Reacties uitgeschakeld voor How is a turbocharger shaft & turbine wheel manufactured?)

Spreekt praktisch voor zich, Nederlandse tekst volgt later!

Klik op de foto’s om te vergroten.

Source Cummins Publication Issue HTi_06

(use keyword ‘magazines’ to go direct to this section with interesting Cummins publications on this website, choose HTi_06 with more interesting information regarding Telemetry)

Producing a shaft and wheel to meet such specific demands is a technique that has been developed and refined by our manufacturing engineers over many years.

The shaft and wheel is a core component, necessarily manufactured in-house, where years of experience have gone into the critical production processes needed to ensure our quality based reputation.

How is a shaft and wheel manufactured?

Perhaps the most vital component at the beginning of the manufacturing process is the Inconel austenitic nickel-chromium-iron alloy turbine wheel, a high strength investment casting.

Inconel is a material that manufacturing engineers dislike.

It is designed to withstand high temperatures, with an inevitable trade-off in machineability.

Therefore a casting process has been developed and progressively refined to provide a casting profile that requires minimal machining.

In practice, the only turbine wheel machining undertaken inhouse by Cummins Turbo Technologies is to ‘mass centre’ the hole in the nose of the wheel.

As the name implies the hole is positioned at the centre of mass of the casting, not at its geometric centre, in order to ensure perfect balance in the finished component.

The centre hole is used to locate the turbine wheel throughout the manufacturing processes.

Starting life as a steel forging, the shaft is friction welded to the turbine wheel.

Friction welding was developed in the 1980s as a relatively low cost and reliable welding process, which proved ideal for attaching a turbocharger’s comparatively soft steel shaft to the much harder turbine wheel investment casting.

More traditional welding techniques had proved less than satisfactory, but intensive development of friction welding led to a process that is consistent and reliable.

During the process, friction between a rotating and a stationary component causes the two metals to become red hot, at which stage pressure is applied to forge the parts together.

Typically the shaft length is reduced by 3mm during the process.

Quality is controlled by careful monitoring of the process parameters, notably speed and pressure. To ensure effective process control, random samples of the conjoined turbine/shaft component are regularly tensile tested to destruction.

Surprisingly, a typical friction welded joint with a surface area of only 2cm sq will take a tensile load of over 10 tonnes before fracture.

Furthermore, the joint is usually stronger than the parent metal.

Welding is followed by turning the shaft diameters in a lathe prior to precision grinding to finished tolerances.

Before grinding, the bearing diameter of the shaft is induction hardened to provide the required durable surface match for the journal bearings.

Induction hardening produces a hard surface on the shaft up to 2mm deep, while retaining a softer inner core in the shaft to maintain strength against potential shock load fracture.

Final grinding of shaft diameters is done on CNC (computer numerical control) grinding machines able to work to the required size, straightness and roundness tolerances on all shaft diameters.

Quality is assured through the use of multiple function electronic gauges able to measure all the vital dimensions simultaneously.

Statistical process control and calculation of the ongoing capability of the process is provided at the same time.

After the shaft diameters have been finish ground, the turbine wheel profile must be machined; another specialised Inconel machining operation.

The hardness of the material means that the profile must be ground.

Tolerances on size and concentricity must be maintained during the process to ensure an accurate match between the turbine wheel and its housing, thereby guaranteeing consistently high turbine efficiency.

Seal ring grooves in the hub of the shaft may be turned or ground.

Once again tight tolerances are essential on dimensions and surface quality as they influence oil leakage control in the finished turbocharger.

Threads are then rolled on to the impeller end of the shaft. A strong concentric thread is required to retain the impeller, especially so in the face of customer demand for increased turbocharger performance necessitating larger impellers with small compressor clearances.

The final manufacturing operation is to balance the turbine wheel so that the shaft and wheel assembly is capable of running at operating speeds without vibration or excessive shaft movement in the bearing system.

The shaft is dynamically balanced in two planes; at the nose and back face of the turbine wheel.

This is undertaken on semi or fully automatic machines that measure balance of the turbine wheel, simultaneously calculating the precise amount of material required to be ground from each plane of the turbine wheel to bring it into balance.

Almost every dimension on the shaft and wheel is critical to turbocharger performance and durability.

The manufacturing tolerances being achieved today are close to the best achievable in any volume manufacturing process.

Manufacturing processes developed by Cummins Turbo Technologies are applied globally to provide durable high quality components at the most economic cost.

Almost every dimension on the shaft and wheel is critical to turbocharger performance!!

Feiten en misvattingen over “Balanceren van turbo’s”

maart 30th, 2012 | Posted by Aart Waterweg in Ongecategoriseerd - (Reacties uitgeschakeld voor Feiten en misvattingen over “Balanceren van turbo’s”)

Één van de belangrijkste voorwaarden bij de assemblage of het reviseren van een turbo is om er absoluut zeker van te zijn, dat de roterende onderdelen nauwkeurig en behoorlijk gebalanceerd zijn.

Het probleem is, dat vele mensen niet weten wat “nauwkeurig gebalanceerd” eigenlijk precies inhoudt.

Onbalans wordt gewoonlijk aangeduid als het product van gewicht en radius.

Als een gewicht van 1 gram wordt geplaatst op een radius van 1 centimeter van een gebalanceerd onderdeel, wordt dit aangeduid als een onbalans van 1 gram/centimeter.

Bij de moderne turbo wordt onbalans uitgedrukt in g.mm

Een punt van verwarring betreffende balanceren is ‘onderdeel balans’ en ‘unit balans’.

De rotor van een turbo bestaat uit diverse onderdelen, waarvan uitsluitend de as & turbinewiel en het compressorwiel afzonderlijk en nauwkeurig zijn uitgebalanceerd/voor gebalanceerd tijdens en als onderdeel van het fabricageproces.

Uiteraard kan en dient dit ook te geschieden bij revisie werkzaamheden, indien bij inspectie blijkt dat lichte beschadigingen de balans van het afzonderlijk onderdeel verstoord kunnen hebben en men dit onderdeel wil hergebruiken.

De axiaal lager onderdelen, zoals axiaal lager draagring en olieslinger bijvoorbeeld, plus de borgmoer zijn niet gebalanceerd en onderhevig aan standaard fabricage toleranties. Als deze onderdelen met de hoofdcomponenten worden samengebouwd, kan dit in zekere mate ‘toegevoegde onbalans’ veroorzaken.

Dit is geen onoverkomelijk probleem bij de grotere modellen turbo’s. Bij deze modellen worden de hoofdcomponenten van de rotor, turbine en compressorwiel, gebalanceerd tegen een duidelijk lagere tolerantie, dan wat de tolerantie eisen voor de complete turbo van dat model zijn. Op deze manier blijft bij assemblage van de turbo de ‘toegevoegde onbalans’ in verhouding zodanig laag, dat dit geen probleem kan en mag veroorzaken.

Bij de meest kleine turbo’s, welke met name veelal gebruikt worden voor personenwagen toepassingen, maar tegenwoordig ook veel op 4-4,5 liter dieselmotoren voor industrieële toepassingen, kan de factor ‘toegevoegde onbalans’ wel degelijk een probleem worden.

Door de kleine/lichte massa van de rotor en de hoge toerentallen van deze kleine turbo’s is het simpelweg balanceren van de hoofdcomponenten naar een kleinere tolerantie onvoldoende!

Typische symptomen en gevolgen van een kleine turbo met ‘lichte onbalans’ zijn olielekkage uit het centrale lagerhuis aan zowel turbine als compressorzijde van de turbo, en ‘fluiten’ van de turbo, wat veroorzaakt wordt door vibraties door lichte onbalans van de turbo rotor bij hoge rotorsnelheid.

Bij sterkere onbalans zal ‘fluiten’ zelfs kunnen overgaan naar een ‘snerpend’ geluid. In de praktijk kan dit leiden tot een zodanige onbalans bij zeer hoge toerentallen, dat één van de wielen de wand van het eindhuis raakt, met als gevolg totale turboschade.

De oplossing en methodes voor een kwalitatief hoogwaardig balans resultaat;

De gebruikelijke en meest effectieve manier om ‘toegevoegde onbalans’ te elimineren is het balanceren van een volledig afgemonteerd ‘binnenwerk’ van de turbo, wat dus inhoudt de samengebouwde complete turbo, minus de twee eindhuizen compressor en turbinehuis.

Men duidt dit in hoofdzakelijk Engelstalige publicaties meestal aan als ‘cartridge’, ‘core assembly’ of ook wel CHRA (Center Housing Rotating Assembly).

Wij duiden dit gewoonlijk aan als “compleet binnenwerk”.

Algemeen wordt dit ‘core balancing’ genoemd.

Er zijn in principe twee moderne manieren van ‘core balancing’; hoge snelheids balanceren (VSR = vibration sorting rig) en ‘core balancing’ – lage snelheids balanceren.

Bij beide systemen wordt het turbinewiel op de balanceermachine aangedreven door een perslucht venturi, welke met kracht het turbinewiel van het binnenwerk op hoge snelheid brengt.

Bij ‘core balancing’ meet een toerensensor de rotorsnelheid via een reflectiepunt op het turbinewiel en legt deze in het computergeheugen van de balanceerbank vast.

Bij ‘hoge snelheid VSR balancing’ gebeurt dit doorgaans door het magnetiseren van het uiteinde van de rotoras bij de compressor borgmoer.

Tegelijkertijd wordt het ‘binnenwerk’, dus de rotor met lagerhuis en het totale lagerwerk daar in, onder druk met olie gesmeerd. Daarbij worden de vibraties/onbalans in beide wielen gemeten en uitgedrukt in g/mm op een digitaal scherm.

Bijgaand een video van een balanceermachine, welke duidelijk maakt hoe één en ander in zijn werk gaat. Dit is een demo video van de fabrikant van de balanceerbank, welke Cabo Turbo ook gebruikt.

In geval van ‘core balancing’ ‘draagt’ het gehele binnenwerk op een rubber blok, met daarin een grote hoeveelheid tasters (sensors) welke de vibraties/onbalans meten, kwantificeren en input geven aan de computer.

De balanceerbank jaagt als het ware het toerental van de rotor op, tot en door de rotorsnelheid, waar de grootste vibraties/onbalans worden gemeten, slaat dit toerental in het geheugen op, om steeds vanuit ditzelfde toerengebied de te maken correcties aan te geven.

Kleine onbalans correcties worden normaal gesproken gemaakt, door op de juiste plaats, aangegeven door de computer en via een vooraf gemaakt merkteken op het compressorwiel, enig materiaal weg te slijpen van de borgmoer, waarmee het compressorwiel aan de rotor/as is bevestigd.

Dezelfde correcties kunnen aan de turbinezijde eventueel worden gemaakt aan de uitgaande ‘stomp’ van het turbinewiel.

De oudere rotor balanceer machines, waar uitsluitend de rotor met axiaal lager onderdelen en borgmoer werden gebalanceerd, meestal op licht inge-oliede v-blocks/vorken en aangedreven door een rubber snaar of riem, worden alleen nog gebruikt voor zeer grote turbo’s en zijn totaal ongeschikt voor kleine turbo’s en ruim onvoldoende nauwkeurig voor Performance turbo’s!

Het voordeel van met name VSR balanceren is, dat de rotor inderdaad ook daadwerkekijk op de balanceermachine hoge snelheden maakt en de operator dus tevens ongebruikelijke geluiden door vibraties (lichte onbalans bij hoge rotorsnelheden) kan waarnemen.

Ook eventuele olielekkage kan worden geconstateerd, alhoewel de check van dit mogelijke lekkageprobleem niet zeer betrouwbaar is, maar wel een redelijke indicatie bij overmatige lekkage.

Een gebruikelijke misvatting over balanceren is, dat balanceren bij zeer hoge rotorsnelheid leidt tot een meer nauwkeurig balans resultaat!

Dit is per definitie maar deels steekhoudend en te realiseren.

Een rotor, welke een onbalans heeft van bijvoorbeeld 10 g/mm bij 5.000 t/min, zal dezelfde onbalans hebben van 10g/mm bij 100.000 t/min!

De ‘kracht’ veroorzaakt door een gegeven hoeveelheid onbalans zal toenemen wanneer de snelheid toeneemt, echter, de absolute ‘hoeveelheid’ (gewicht) van onbalans niet!

Balanceren is gewichtsverdeling. Men kan dus uiterst nauwkeurig balanceren door bij het rotortoerental van grootste onbalans, het absolute ‘gewicht’ van onbalans naar de radius maximaal te reduceren aan beide rotor uiteinden. De methode van ‘core balancing’ is bewezen afdoende voor wat grotere turbo’s.

Daar zit ook een wezenlijk en belangrijk verschil met de snaar aangedreven rotor balanceerbanken, welke doorgaans op een vast toerental functioneren!

Dat de ‘kracht’ van onbalans bij hogere toerentallen toeneemt, zeker bij extreem hoge toerentallen tot soms ver boven de 200.000 t/min, zoals bij kleine personenwagen turbo’s, is een gegeven en feit, waar dus voor deze units de VSR is ontwikkelt, die ‘huilen’ er letterlijk overheen!

Voor de grotere turbo modellen is dit geen noodzaak gebleken, dus daar zijn ook geen specifieke VSR banken voor ontwikkelt.

Daarbij moet men zich ook realiseren, dat er nog geen noodzaak en ‘markt’ voor is. Uitgaande van dieselmotoren welke voldoen aan laatste emissie eisen, houdt de turbodruk wel helemaal op bij maximaal 2,5:1 bar.

Dan ontstaat het volgende (voorbeeld) plaatje en indicatie wat betreft toerentallen;

HX50/52/55 maximum toerental bij 4,5/4,6:1 bar 115.000 – bij 2,5:1 bar 80-85.000 toeren actueel

H3B/HX60 maximum toerental bij 4,5/4,6:1 bar 100.000 – bij 2,5:1 bar 70-75.000 toeren actueel

Dus gemiddeld draaien de grotere modellen turbo’s bij 2,5 bar op zo’n 70-75 % van het voor dat model toegestane maximum toerental.

Een ‘easy life’ dus! Wat er in de sport met turbo’s wordt gedaan is dus uiterst extreem, is dus een niche of beter gezegd geen markt om een balanceerbank voor te ontwikkelen.

Dus balanceren van deze units op ‘vergelijkbare’ rotorsnelheid als in de motorpraktijk heeft weinig tot geen mogelijkheden.

Belangrijk is, dat de balanceerbank welke wordt gebruikt, gevoelig en accuraat genoeg is, om zelf het toerental te ‘zoeken’, waar de rotor de hoogste vibraties/onbalans heeft. Dit toerental in het geheugen van de computer van de balanceerbank op te slaan en tevens de ‘onbalans/waarden’ aan beide zijden aan te geven, zodat de operator deze op de juiste plaats, met het wegnemen (slijpen) van materiaal aan de borgmoer kan corrigeren.

Deze test en correctie dient soms enige malen te worden uitgevoerd, door meermaals de turbo naar het eerder vastgestelde toerental van maximale onbalans terug te brengen en de correctie handeling te herhalen en verfijnen, tot het gewenste resultaat binnen de toleranties voor het model zijn bereikt.

Performance turbo’s worden door Cabo Turbo op een duidelijk lagere tolerantie gebalanceerd dan vanuit de fabrikant wordt aangegeven en toegestaan (zie Service Data voor balans toleranties per model) of gebruik deze link
Core balance tolerances HX models

Hier kunt u ook constateren dat ‘hoe kleiner het model turbo’ , des te strikter zijn de balanceer toleranties.

Voor de maximaal toegestane toerentallen geldt, ‘hoe kleiner het model turbo’, des te hoger is het maximaal toegestane rotor toerental.

Binnen de totale HX serie turbo’s ligt het maximaal toegestane toerental bij een drukverhouding van ongeveer 4,5:1 bar, waar tevens de grens van het ‘werkgebied’ van de compressor ligt binnen een bruikbaar rendement van de compressor en bij beheersbare inlaat temperaturen.

Voor een globale indicatie van de maximum toerentallen van de verschillende HX modellen, zie ook het overzicht in de rubriek Cabo Turbo HX serie onder de berichtknop INFORMATIE in het hoofdmenu.

De hoofdzakelijke redenatie en keuze voor striktere balanceer toleranties die Cabo Turbo hanteert is tweeledig;

De fabrieks toleranties zijn vastgesteld voor gebruik bij ‘normale turbodrukken’ en ‘geen overschrijding van het maximaal toegestane toerental per model’.

Gezien het feit, dat beide bovenvermelde termen in de sport bepaald geen ‘usance’ zijn, streven wij er naar de balans tolerantie ‘zo dicht mogelijk tegen de ‘nulwaarde’ aan beide rotorzijden te balanceren!

Zoals eerder al gememoreerd in de NIEUWS publicatie “Exploderende turbochargers in de sport en veiligheid” ligt het grootste gebied van turbulentie en onbalans gewoonlijk in het lagere toerengebied van de turbo, wat met name in de tractorpulling sport tot problemen kan leiden onder bepaalde omstandigheden, tijdens op en aftoeren van de turbo!

Voor nadere informatie en uitleg verwijs ik u naar deze bovenvermelde publicatie.

Dit is een combinatiebank, waarop zowel ‘VSR balancing’ als ‘Core balancing’ kan worden uitgevoerd.

Uiteraard kan een gedetailleerd testrapport van het balansresultaat worden uitgeprint voor de klant.

Dus voor een optimaal resultaat bij assemblage en revisie is ‘BALANCEREN’ een MUST, waar het soms volkomen stukdraaien van een turbo met volkomen onduidelijke oorzaak, wel sterk geminimaliseerd wordt en de factor ‘onbalans’ in ieder geval kan worden uitgesloten.