De juiste druk: hoe werkt een VTG-lader?

Turboladers met variabele turbinegeometrie werden voor het eerst ingezet bij dieselmotoren. Ondertussen zijn ze ook te vinden bij ottomotoren. Het voordeel is de variabele toepassing van de turbine van de turbolader door de uitlaatgasstroom en zodoende de individuele aanpassing van de laaddruk ook in lagere toerentalbereiken.

VTG-laders (VTG staat voor Variabele Turbine Geometrie) kunnen in tegenstelling tot gangbare turboladers al bij een relatief laag toerental laaddruk opbouwen. De reden: wanneer de variabel verstelbare inlaatschoepen vóór de turbine zijn geplaatst, dan wordt de stromingsdoorsnede kleiner en de tangentiële snelheid van de uitlaatgassen neemt toe. Het toerental van de turbine neemt toe en daarmee ook de laaddruk op de compressor-kant. De hoeveelheid gecomprimeerde verse lucht naar de motor neemt toe waardoor de verbranding effectiever is. Vaak zorgt een laadluchtkoeler voor een extra koele 'kop'. Het resultaat is een directe en lineaire versnelling, (zoveel mogelijk) zonder 'turbogat' en meer krachtontwikkeling bij over het algemeen kleinere motoren (downsizing). Een bypass-oplossing via een wastegate is niet nodig. Bij de VTG-lader wordt altijd gebruik gemaakt van de volledige uitlaatgasstroom. In situaties waarbij de aansturing van de leidschoepen uitvalt, dient de maximale open ingangsdoorsnede als noodloopstelling.

Omdat de voordelen van de VTG-oplading ten opzichte van een wastegate-lader op gebied van aansturing, CO₂-uitstoot en rendement toch groter zijn, kiezen steeds meer autofabrikanten ook voor otto-turboladers. Hier worden temperatuurbestendige, hooggelegeerde staalsoorten en lagerconcepten toegepast, die de neiging van het vastlopen van de leidschoepen minimaliseren. Een voorbeeld zijn de 1,5l TSI-motoren (96KE) van Volkswagen AG met modeltype EA211-evo, die sinds 2017 wordt uitgerust met een Otto-VTG in diverse modellen van het concern. En bovendien: er zijn ook otto-VTG-laders die de laaddruk extra reguleren via een wastegate. De Porsche 718 Boxter S met een klassieke boxermotor is uitgerust met zo'n type lader. De voorloper bij de Otto-VTG was overigens eveneens Porsche, met de 911 Turbo, vanaf bouwjaar 2006.

Typische foutcodes zoals 'P0234-Engine Overboost Condition', 'P0229 – Turbo/Supercharger Unboost' of 'P2263 Turbo/Supercharger Boost System Performance', treden op bij prestatiegebreken en defecten aan de laaddrukregelaar. Daarbij treedt slijtage aan de VTG-lader op door verontreinigingen door roet (verstopte DPF's), door oude olie of olielekkages. Voordat dus de laaddrukregelaar wordt vervangen (let op variantie!) dient de werking van de VTG-lader en de functie van de koppeling van de leidschoepverstelling te worden gecontroleerd.

Bekende fabrikanten van VTG-laders zijn bijvoorbeeld BorgWarner, Garret (Honeywell), Mitsubishi en BMTS Technology (voorheen Bosch-Mahle Turbosystems). Dienstverleners zoals Motair, Schlüter, BTS of Actronics (laaddrukregelaars) bieden de opwerking en reparatie van VTG-laders aan. In veel gevallen is dit de moeite waard en het is goedkoper voor uw klanten!