Hyundai 1.6 (28231-2B760) – Combustion-Turbo stabilisé pour Gamma 1.6 GDI|Dynamique du rotor compensée par le vieillissement des étincelles et stratégie de tampon de ratés d'allumage

Le turbocompresseur Hyundai 1.6, désigné par le numéro de pièce 28231-2B760 (avec référence croisée OEM-16399700016), est conçu pour relever un défi qui ne vient pas du turbo lui-même, mais du système d'allumage du moteur-en particulier, la dégradation progressive des bougies d'allumage et des bobines d'allumage. Monté sur les Hyundai Elantra et Kona avec le moteur Gamma GDI de 1,6 L (1 591 cm3, I4 DOHC), ce turbo fonctionne dans un environnement d'injection directe où l'usure des bougies d'allumage fait passer la tension d'allumage requise de 12 kV (neuf) à 18 kV (âgés à 60 000 km). La demande de tension accrue et le démarrage retardé de la combustion créent des variations de cycle-à-cycle de la pression du cylindre (jusqu'à ±5 % à 3 500 tr/min), qui se propagent dans le système d'échappement sous forme d'amplitudes d'impulsion irrégulières atteignant la roue de turbine. Ces variations d'amplitude d'impulsion font fluctuer la vitesse de la turbine de ± 600 tr/min dans des conditions stables, créant une subtile sensation de poussée et accélérant l'usure des paliers de butée. Le Hyundai 1.6 résout ce problème grâce à unensemble rotor amorti-la roue du compresseur est montée sur l'arbre avec une couche d'amortissement élastomère de 0,03 mm-d'épaisseur entre le moyeu de la roue et l'épaulement de l'arbre, qui absorbe 60 % de l'énergie de vibration de torsion générée par les impulsions d'échappement irrégulières. Cet amortissement réduit la fluctuation de la vitesse de la turbine de ±600 tr/min à ±180 tr/min, masquant efficacement les effets du vieillissement des composants d'allumage et maintenant une distribution de boost fluide.

Le boîtier du compresseur comporte uninducteur de 35 mmavec un exducteur de 48 mm, délivrant une plage de débit massique de 0,06-0,16 kg/s à des rapports de pression compris entre 1,5 : 1 et 2,3 : 1. La carte du compresseur atteint son efficacité maximale de 74 % à 1,9 : 1 PR et 145 000 tr/min, avec une marge de surtension de 36 % grâce à un carénage à orifices complets avec cinq emplacements de recirculation. Le large îlot couvre la plage de fonctionnement de 1 700 à 5 200 tr/min du moteur Gamma.

Le carter de la turbine est moulé à partir deNi-Résiste au D5Savec une teneur en nickel de 32%, doté d'une volute standard avec un rapport A/R de 0,46. L'épaisseur de paroi du boîtier est uniforme de 4,0 mm et la surface intérieure est telle que-fonte. La masse thermique du boîtier est de 2,2 kg.

La roue de turbine est fabriquée à partir deInconel 713LCavec un moment d'inertie polaire de 0,0028 kg·m², comportant unConception à 10 lamesavec un angle de balayage arrière de 1,8 degrés. La faible inertie de la roue lui permet d'accélérer et de décélérer rapidement en réponse aux impulsions irrégulières, minimisant ainsi la fluctuation de la vitesse sans nécessiter que l'ECU ajuste le boost. La roue est équilibrée au grade G1.0 avec un balourd résiduel de 0,28 g·mm.

La roue du compresseur est usinée CNC-à partir d'un matériau forgéAlSi10Mgbillette avec un revêtement anodisé dur-(épaisseur 30 µm), comportant un6+6 lame diviséeconfiguration avec un balayage vers l'avant de 1,0 degré. L'innovation technique est lacouche d'amortissement en élastomère:

Un élastomère à base de silicone-de 0,03 mm d'épaisseur est appliqué entre le moyeu de la roue et l'épaulement de l'arbre.

La couche d'amortissement est compressée à 0,02 mm lors de l'assemblage, fournissant un effet d'amortissement préchargé-

Le matériau amortisseur absorbe 60 % de l'énergie des vibrations de torsion dans la plage de fréquences de 100 à 400 Hz.

L'ensemble est testé-en rotation à 170 000 r/min avec la couche d'amortissement intacte.
L'élastomère est conçu pour un fonctionnement continu à 150 degrés, correspondant aux températures côté compresseur-.

Q1 : La couche d'amortissement en élastomère semble fragile. Quelle est sa durée de vie prévue ?
L'élastomère à base de silicone-est validé pour 200 000 km de fonctionnement à des températures allant jusqu'à 150 degrés. Les propriétés d'amortissement se dégradent de moins de 10 % au cours de cette durée de vie, maintenant ainsi une absorption efficace des vibrations. Le principal mode de défaillance est la contamination par l'huile, et non la dégradation thermique.- assurez-vous que le joint du compresseur est intact avant l'installation.

Q2 : J'ai récemment remplacé mes bougies d'allumage et mes bobines. La couche amortissante offre-t-elle encore un avantage ?
Oui-même avec de nouveaux composants d'allumage, la couche d'amortissement réduit les fluctuations naturelles de la vitesse de la turbine provoquées par l'ordre d'allumage du moteur (le moteur Gamma a un ordre d'allumage 1-3-4-2, ce qui crée des déséquilibres d'impulsion mineurs même avec un allumage parfait). L'amortissement réduit la fluctuation de vitesse de ±250 tr/min (nouvel allumage) à ±100 tr/min, améliorant ainsi la stabilité du boost et réduisant le flottement audible du turbo.

Q3 : La couche d'amortissement absorbe 60 % de l'énergie vibratoire. Où vont les 40 % restants ?
Les 40 % restants sont transmis à la butée sous forme de charge axiale d'amplitude réduite-. Le terrain de butée plus large (2,0 mm contre 1,5 mm) est conçu pour supporter cette charge résiduelle, offrant ainsi une marge de sécurité supplémentaire. L'effet combiné de la couche d'amortissement et de la butée plus large prolonge la durée de vie de la butée d'environ 40 %.

Q4 : Puis-je installer ce turbo sur un moteur Gamma de 1,6 L doté de bobines d'allumage de rechange ?
Oui,-les bobines d'allumage du marché secondaire ont souvent des temps de montée en courant différents, ce qui peut modifier le profil de pression de combustion. La couche d'amortissement est efficace sur la plage de vibrations de 100 -400 Hz, qui couvre la plupart des configurations de bobines du marché secondaire. Cependant, si les bobines du marché secondaire produisent des pressions de combustion considérablement différentes, l'effet d'amortissement peut être partiellement réduit. Testez la stabilité du boost après l'installation.

Q5 : La spécification de couple pour l'écrou de roue du compresseur n'est pas mentionnée. Quelle est la valeur ?
L'écrou de roue du compresseur doit être serré à 8 Nm à l'aide d'une clé dynamométrique calibrée-ne dépassez pas 10 Nm. Un serrage excessif-de l'écrou comprime la couche d'amortissement au-delà de sa précharge conçue, réduisant ainsi sa capacité d'absorption des vibrations. Utilisez un composé frein-filet- (Loctite 242) sur les filetages des écrous.

Q6 : La-connexion diesel à rampe commune-en quoi est-ce pertinent ?
Le concept d'utilisation d'une couche d'amortissement élastomère pour absorber les vibrations induites par la combustion-a été développé à l'origine pour les amortisseurs d'injecteurs diesel à rampe commune-, où les aiguilles d'injecteur sont équipées d'éléments élastomères pour réduire le bruit mécanique des événements d'injection. Le même principe-utilisant une couche souple pour absorber les-vibrations à haute fréquence-a été adapté au support de roue de compresseur du turbocompresseur pour isoler le rotor des fluctuations de pression induites par l'allumage-.

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