Saab var med och förändrade bilbranschen i allra högsta grad när turbon tog steget från lastbilar till personbilar. I dag är turbon en självklar del i de flesta moderna bilar – men hur fungerar den egentligen?
I Sverige har Saab alltid varit starkt förknippat med turbo. De var tidigt ute och startade en trend, även om de inte vara allra först. År 1974 blev britten Geoff Kershaw, från företaget Garrett AiResearch, en del av det team som tillsammans utvecklade Saab 99 Turbo, en bil som på många sätt öppnade upp hela bilbranschen för personbilar med turbomotorer.
Geoff Kershaw arbetade till en början tillsammans med Saab-Scania med utvecklingen av turboladdare för Scanias lastbilar. Några månader in i samarbetet började hans företag, Garrett AiResearch, överväga om turboladdning även skulle kunna användas i personbilsmotorer. Vid den här tidpunkten användes turboladdare främst i lastbilar, men ett fåtal personbilar var också utrustade med turbo. Garrett AiResearch beslutade sig för att presentera idén om en personbil med turbo för Saab och de blev genast intresserade.
– Det var under den här tiden som jag började arbeta med motorutvecklingsingenjören Anders Johansson, och vi knöt omedelbart en vänskap utöver ett arbetsförhållande. Anders var väldigt praktisk och hade en positiv inställning till alla problem – det var trevligt att arbeta med. Hans chef var den legendariske Per Gillbrand – också trevlig att arbeta med, skriver Geoff Kershaw i Turbo Technics.
Det tog sedan ett år innan den första prototypen var klar, och en kväll i november 1975 monterades den för allra första gången. Testet blev en stor framgång och dagen därpå pratade alla på fabriken om hur motorn hade presterat bättre än vad någon hade förväntat sig. Nästa steg var att skaffa fram fler turbos och Saab gjorde en beställning på 20 prototyper.
När Saab fick tillgång till de första prototyperna började man genast testa motorerna för att utvärdera deras hållbarhet. Saab hade tagit fram en testcykel som bestod av en blandning av hög belastning och tomgångskörning, och denna kördes dygnet runt i en automatiserad testcell. Trots den hårda påfrestningen kunde man aldrig se några tecken på ovanligt slitage eller nedbrytning. Saab började även provköra två testbilar i Södertälje, båda utrustade med varsin turbomotor.
Efter att flera hållbarhetstester hade genomförts bestämde sig Saab för att utrusta 100 olika bilar med turbomotorer. Förarna till dessa bilar valdes ut för att utföra verkliga tester under vardagliga förhållanden. Samtidigt fortsatte laboratorietesterna fram till 1977, då motorns grundläggande design ansågs vara färdigställd. I september samma år visades turbomotorn upp för allmänheten, först på bilmässan i Frankfurt, och sedan på Svenska Mässan i Göteborg. Detta var en förhandsvisning inför den planerade produktionsstarten.
Motorproduktionen inleddes i Södertälje i november 1977. Delar av turbon flögs då från Storbritannien till Los Angeles för balansering, skickades tillbaka till Storbritannien för slutmontering, och transporterades därefter vidare till Sverige för installation i bilarna. År 1978 lanserades Saab 99 Turbo, en banbrytande modell som kom att förändra synen på turbos i personbilar. Sedan dess har turbomotorer i stort sett blivit en självklarhet i nästan alla moderna bilar.
Vad är en turbo
Bilmotorer utvecklar ett mekaniskt vridmoment genom att förbränna bränsle i cylindrarna, en process som kräver tillgång till syre. Det atmosfäriska lufttrycket pressar in luft i motorns cylindrar, men för att öka mängden luft som fångas i cylindrarna kan man använda en pump. En sådan pump är oftast en turbo, förklarar Turbotech.
Turbon är monterad på motorn för att öka dess effekt. Med hjälp av en turbo kan man uppnå en högre kraft som motsvarar en större motor, utan att själva motorn behöver vara större. Med turbon får man in mer luft i motorn som gör att den mindre motorn kan producera mer kraft än vanligt. Men hur lyckas turbon med det egentligen?
Hur fungerar en turbo
Ett turbosystem är uppbyggt av flera olika komponenter. Enligt Garrett som är en av världens ledande turbotillverkare kan man dela upp turbon i nio olika delar kullagret, oljeinloppet, turbinhuset, turbinhjulet, mitthuset, oljeutsläppet, kompressorhuset, kompressorhjulet och bakplattan.
Först passerar luften genom luftfiltret innan den kommer in i kompressorn. Där komprimeras luften, vilket ökar dess densitet. Numera är de flesta turbomotorer utrustade med en luftkylare som kyler ner luften ytterligare, vilket ökar densiteten och motståndskraften mot detonation. Därefter passerar luften genom insugningsröret och når cylindrarna i motorn. Eftersom luften har en högre densitet kan varje cylinder dra in ett större flöde av luft. Ett högre luftmassflöde möjliggör ett högre bränsleflöde. Denna förbränning av mer bränsle resulterar i att mer effekt kan produceras för en given motorstorlek.
Motorns avgaser förs sedan mot turbinhjulet som skapar ett mottryck på motorn. Turbinen utnyttjar avgasernas energi för att ge den kraft som krävs för att driva kompressorn. Turbinhjulet är monterat på samma axel som kompressorhjulet.
Vanliga problem med turbo
Om oljeförbrukningen ökar mer än vanligt kan det vara ett tecken på att turbon är sliten eller inte fungerar som den ska. En försämrad turbo kan även göra att motorn känns svagare. Det finns dock sällan några tydliga mellanlägen, när turbon väl går sönder uppstår ofta kraftig rökutveckling, något som är svårt att missa.
Att byta turbo är ingen enkel reparation och bör utföras av en auktoriserad verkstad. I samband med bytet är det också viktigt att motoroljan, oljefiltret och luftfiltret byts ut, för att säkerställa optimal funktion och förhindra framtida problem.
Knep för att hålla turbo vid liv längre
Att regelbundet kontrollera motoroljan är avgörande för att förlänga livslängden på din turbo. Oljan spelar en särskilt viktig roll i turbomotorer eftersom den inte bara smörjer, utan också hjälper till att kyla ner turbon, som kan bli extremt varm under drift. Använd alltid en högkvalitativ olja med rätt specifikation, och byt den minst så ofta som tillverkarens rekommenderade intervall.
Det är dessutom mycket viktigt att ha koll på luftfiltret. Turbomotorer är extra känsliga för luftflödet och kan lättare drabbas av igensatta filter jämfört med andra typer av förbränningsmotorer. Ett rent luftfilter är därför avgörande för att motorn ska fungera optimalt och undvika onödigt slitage.
Du kan även anpassa hur du använder en bil med turbo beroende på väderförhållandena. Vid kallt väder bör du alltid låta motorn värmas upp innan du belastar turbon hårt, så att oljan hinner nå rätt arbetstemperatur. Om oljan är för kall och trögflytande finns det en ökad risk för slitage på turbinhjulet och andra rörliga delar.
Vid varmt väder är det i stället viktigt att inte stänga av motorn direkt efter körning, särskilt efter hård belastning. Låt motorn gå på tomgång en kort stund med låg belastning och låga varvtal, så att turbon får möjlighet att kylas ner gradvis. Annars finns risken att oljan börjar koka eller brännas fast i turboladdaren på grund av de höga temperaturerna som turbomotorn kan uppnå.
Även om turbomotorer ofta återfinns i prestandabilar behöver du inte pressa motorn i onödan eller varva högt genom varje växel. Genom att köra med omtanke och följa dessa tips ökar du chanserna att din turbomotor håller längre, så att du kan njuta av både prestanda och driftsäkerhet under lång tid framöver.
LÄS MER:
William Karlsson är examinerad journalist och har bland annat arbetat på Sveriges Radio och Sörmlands Nyheter.
