Defender. Manual - part 126

 

  Index      Land Rover     Land Rover Defender - service manual 2007 year

 

Search            

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Content   ..  124  125  126  127   ..

 

 

Defender. Manual - part 126

 

 

Fuel Charging and Controls - Turbocharger - 2.4L Duratorq-TDCi HPCR

(103kW/140PS) - Puma - Turbocharger

Description and Operation

COMPONENT LOCATION

Item

Part Number

Description

A

-

Exhaust manifold connection

B

-

Intake air connection

C

-

Charge air cooler connection

D

-

Exhaust pipe connection

1

-

Turbine housing

2

-

Oil feed

3

-

Actuator motor

4

-

Actuator lever

5

-

Oil return

OVERVIEW

The variable vane turbocharger, fitted to the exhaust manifold, makes it possible to vary the exhaust gas flow of the

turbine, dependent on engine operation. This improves the power transfer to the turbine wheel and compressor,

particularly at low engine speeds, thus increasing the boost pressure. The guide vanes are opened progressively as the

engine speed increases so that the power transfer always remains in balance with the required charger speed and the

required boost pressure level. Variable vanes facilitate better use of the exhaust gas energy so as to further improve

the efficiency of the turbocharger and thus of the engine, compared to the more conventional 'wastegate control'.

Advantages:

High torque at both high and low engine speeds

Continuous and optimum adjustment for all engine speeds

No wastegate valve required, exhaust energy is better utilised, less back-pressure in conjunction with same

compressor work

Low thermal and mechanical load improves engine power output

Lower emissions

Optimised fuel consumption over the entire engine speed range

A Direct Current (DC) rotary actuator motor operates a drive shaft. The drive shaft is connected to the vanes by an

actuating lever. Adjustment of the vanes is achieved by moving the actuating lever. When the drive shaft is turned, a

signal is created at the end of the drive shaft; this feedback signal is used to determine the angular position of the

vanes. This information is transmitted to the Engine Control Module (ECM).

The turbocharger is designed for fail safe operation. If a fault occurs regarding the control of the unit, the vanes default

to the fully open position so as to produce minimum boost. The ECM detects any malfunctions in the stepper motor and

generates Diagnostic Trouble Codes (DTC).

PRINCIPLES OF OPERATION

Item

Part Number

Description

A

-

Low engine speed

B

-

Moderate engine speed

C

-

Maximum engine speed

1

-

ECM

2

-

Actuator motor

3

-

Adjusting ring

4

-

Vanes

5

-

Turbine

A - Low Engine Speed

At low engine speeds the volume of exhaust gas is low so the vanes are moved towards the closed position to reduce

the turbine inlet area. This reduction causes an increase in the gas velocity into the turbine wheel thereby increasing

wheel speed and boost.

B - Moderate Engine Speed

As the engine speed increases and the volume of exhaust gas increases the vanes are moved towards the open position

to increase the turbine inlet area and maintain the gas velocity.

C - Maximum Engine Speed

At maximum engine speed the vanes are almost fully open maintaining the gas velocity into the turbine wheel.

Barometric Pressure Sensor

When the vehicle is driven at high altitudes the ambient pressure reduces causing the compressor wheel to do less work

for the same boost pressure. To prevent the turbine wheel from over-speeding under these conditions a barometric

pressure sensor, located in the ECM, protects the turbocharger by opening the vanes further to reduce the turbine wheel

speed. This is known as the altitude margin of the turbocharger.

Turbocharger Lubrication

The rapid acceleration and deceleration response demands of the turbocharger rely greatly on a steady flow of clean oil.

The oil supplied from the engine's lubrication system provides lubrication to the turbocharger's spindle and bearings,

while also acting as a coolant for the turbocharger centre housing.

To maintain the life expectancy of the turbocharger, it is essential that the oil has a free-flow through the turbocharger

and unrestricted return to the engines sump. It is therefore imperative that the engine oil is replenished at regular

service intervals with the recommended quality and quantity of oil.

Charge Air Cooler

The charge air cooler is used to increase the density of air as it flows from the turbocharger compressor to the intake

manifold.

Compression of the charge air by the turbocharger raises the temperature of the air. This generation of heat expands

the air density and consequently less oxygen is able to enter the cylinders, reducing the engines power. To overcome

this, the air is routed through the charge air cooler before it enters the engine; the temperature is reduced by

transferring the heat to atmosphere.

Cooling of the intake air also helps to reduce engine emissions by limiting nitrogen oxides (NOx) production.

Fuel Charging and Controls - Turbocharger - 2.4L Duratorq-TDCi HPCR

(103kW/140PS) - Puma - Turbocharger

Diagnosis and Testing

Overview

For information on description and operation: 

REFER to: 

Turbocharger

 (303-04B Fuel Charging and Controls - Turbocharger - 2.4L Duratorq-TDCi HPCR

(103kW/140PS) - Puma, Description and Operation).

Inspection and Verification

1. 

• WARNINGS:

 The following tests may involve working in close proximity to hot components. Make sure adequate

protection is used. Failure to follow this instruction may result in personal injury.

 The turbocharger can continue to rotate after the engine has stopped. Do not attempt to check the

turbocharger until one minute has elapsed since the engine was switched off. Failure to follow this instruction

may result in personal injury.

1. Verify the customer concern.

2.  2. Visually inspect for obvious mechanical or electrical faults.

Visual Inspection Chart

Mechanical

Electrical

Intake air system

Hose(s)/hose connections

Turbocharger

General engine condition.

Circuit(s)

Electrical connections and harnesses

Turbocharger actuator

Engine control module (ECM)

3.  3. If an obvious cause for an observed or reported concern is found, correct the cause (if possible) before

proceeding to the next step.

4.  4. Use the approved diagnostic system or a scan tool to retrieve any diagnostic trouble codes (DTCs) before

moving onto the symptom chart or DTC index.

Make sure that all DTCs are cleared following rectification.

Symptom Chart

Symptom

Possible source

Action

Poor

performance

(off-boost)

Low/contaminated

fuel

Restricted intake

air system

General engine

condition

Engine control

module (ECM)

failure

Check the fuel level and condition. Draw off approximately 1 ltr (2.11 pints) of

fuel and allow to stand for 1 minute. Check to make sure there is no

separation of the fuel indicating water or other liquid in the fuel. Check the

intake air system for restriction. Check the engine condition, compressions,

etc. if there are indications of a mechanical fault. Check for DTCs indicating a

module fault. Refer to the warranty policy and procedures manual if an ECM is

suspect.

No boost

Electrical

connections and

harnesses

Restricted intake

air system

Charge air cooler

restricted/leaking

Turbocharger

actuator failure

Turbocharger

failure

Engine control

module (ECM)

failure

Check the electrical connections and harnesses. Check the intake air system

for restriction/leakage. Check the turbocharger actuator and circuits. Refer to

the electrical guides. Check the turbocharger for wear. Disconnect the

turbocharger intake and outlet pipework and turn the turbocharger by hand.

Any roughness indicates a fault. Check any up and down movement in the

turbocharger shaft. Excessive movement indicates a fault. If in doubt,

compare the suspect unit with a new turbocharger. Check for DTCs indicating

an actuator or module fault. Refer to the warranty policy and procedures

manual if an ECM is suspect.

No

boost/excessive

noise

Turbocharger

failure

Disconnect the turbocharger intake and outlet pipework and turn the

turbocharger by hand. Any roughness indicates a fault. Check any up and

down movement in the turbocharger shaft. Excessive movement indicates a

fault. If in doubt, compare the suspect unit with a new turbocharger.

 

 

 

 

 

 

 

Content   ..  124  125  126  127   ..