Unnecessary VTG Loader Wear After Engine Starts?

Hello,

Now and then, I remember my first turbocharged engine (1.4-liter gasoline engine) from the 1980s, where a red warning sign warned the driver not to accelerate heavily immediately after starting the engine, because the turbocharger could be damaged due to lack of oil pressure.

Back then, 15W 40 mineral oil was the standard, but the fundamental oil shortage problem after prolonged engine use can still be heard in many TDIs today, which, for example, run with 5W oil: as valves that make a loud clattering noise for a few seconds, until oil pressure is finally reached up to the ZK (crankcase), and the hydraulics are filled.
Our ALH-Ibiza (without engine cover) puts on a quite impressive performance every morning...

If I consider the oil supply for our VTG loaders in such situations, which hang at the end of a thin oil pipe with an estimated inner diameter of 3 mm and a length of 1.5 meters, I suspect, based on my intuition, that a stable oil supply for the loader will only be achieved when the hydros stop rattling.

Or am I unfairly blaming the devil, because in modern constructions, thanks to clever pre-installation geometry, capillary effect, etc., after a single oiling (after the initial or replacement installation), a continuous oil column always remains from the pump to the loader shaft bearings, which will never be interrupted even after being turned off with properly heated, thin oil?
Then, the initial "duck" start-up of the oil pump would already initiate the oil flow through the loader while the organ is being played, so that one could actually immediately start with a good amount of gas and get going without endangering the loader due to a lack of oil.
But as soon as this imagined oil column is interrupted somewhere between the pump and the turbocharger when the engine is stationary - and I assume this is the case - the turbocharger does not have oil pressure for certain periods after each engine start, and these moments are extremely critical, as any TDI driver who is even slightly interested knows.

Nevertheless, the VTG system immediately engages upon starting thanks to the standard load control software: this ensures that the combustion of the excess fuel used for starting, which rapidly accelerates the engine to approximately 1100 rpm, is translated into a much more powerful drive for the turbocharger, compared to what would be possible with a wastegate-equipped turbocharger, as was the case with the car that had the aforementioned turbocharger warning sign.

Depending on how long it takes for the oil flow to become stable and free of bubbles after the engine is started, a driver in a hurry might be able to start the engine with a high load and corresponding LD (Load Demand), without ensuring that the loader's lubrication is properly established.
But when the pump receives a stable oil pressure after the engine starts, and what can happen up to that point, seems no longer to be a major concern these days:
Because technically-oriented warning signs no longer fit into the world of generally assumed technical perfection, and might be perceived as outdated in comments from "expert" media?
Or because premature failures of TDIs are so rare that one apparently doesn't have to think about their own counter-strategies?

I would really like to see a statistic that shows the running performance of VTG-TDI loaders up to the point of failure, linked to the user's driving profile immediately after engine starts: I believe that drivers who regularly start their loaders with a quick start will, on average, have their loaders fail sooner than drivers who only start their engines and then fasten their seatbelts before starting to drive.
"However, since such statistics are not available anywhere, this topic remains speculative."

However, the fact is that at least in the EDC15 software, there is a timer that allows you to keep the VTG open for a freely selectable time, depending on the coolant temperature, after each engine start, even if the driver immediately puts the accelerator to the floor: as long as the timer is running, the engine only runs like an SDI.
This software concept clearly demonstrates that its developers were certainly aware of the engine starting problems – but what does VAG do about it?
In all the data sets I have reviewed, that timer is consistently set to zero, although IMO, every second "VTG open" after motor start would actually extend the lifespan of the charger.


OK, I'm already anticipating Bert's response: The current emission measurement cycles no longer include a motor warm-up period after cold starts, and the first few meters driven as SDI would irreparably ruin the emission balance.
But which specific requirements for the engine start-up and driving process are actually contained in the testing regulations?
Does it say "Once the engine has started, it must be moved", or something like "At the latest 5 seconds after starting, it must be moved"?

However, if the testing requirement, for example, states "Between 2 and 5 seconds after starting, you must start driving", why is the VTG-open timer not at least set to 2 seconds? "Due to the VAG app developers' attitude of 'If drivers who start with a boost look at their chargers, then 99% of the time it's only after the warranty expires, and the aftermarket also wants to survive',..."

OK, I'm already anticipating Bert's response: The current emission measurement cycles no longer include a 'cold start' engine warm-up period after starting, and the first few meters driven as SDI would irrevocably ruin the emission balance.

Hello Ulf,
Basically, I'm waiting for a few seconds after the engine starts and a few more throttle inputs before I engage the turbo to build up oil pressure, but:

Does it say 'Once the engine has started, it must be moved', or something like 'At the latest 5 seconds after starting, it must be moved'?

Exactly here it gets dangerous:
Your specified timer always applies:
When starting the engine at the beginning, especially when you're fully loaded with a trailer on a hill, you could potentially create a dangerous situation. This is because you'll have 'no' engine power, which could lead to an endless loop of trying to get moving without success.
Furthermore, anyone who has a garage with a steep driveway would be forced to poison the garage for a few seconds.

'Bertils' compliance with emission regulations will also be a key factor.'

Due to the shortsightedness of VAG app developers, who follow the motto 'If racing drivers with a 'quick start' system start complaining about their chargers after 99% of the warranty period has expired, and the aftermarket also wants to survive'?

I don't see, namely the customers who are complaining about a significant starting problem and that they can't get their cars out of their garage

Best regards,
Jochen

[Translating...]

Hi Ulf,

manchmal denke ich, du machst die Sorgen, auf deren Idee ich niemal kommen würde.....gut, es mag Menschen geben, die direkt bei der ersten Motorumdrehung Vollgas geben, der Normale User macht das aber nicht.

Hast du mal eine alte Ölpumpe spasseshalber in Öl gehalten und mit der Bohrmaschiene angetrieben ( ja ok, das macht man vielleicht einmal im Leben, ich habe das aber neulich mal gemacht, da ich mal sehen wollte, was meine 55 Jahre alte BMW R25 Ölpumpe im Vergleich zu einer aus dem ASZ kann. Schon bei geringen Drehzahlen kommt da ein recht hoher Ölstrohm. Gut, zum Druckaufbau braucht es mehr, das habe ich aber auch gar nicht geprüft. Die Ölleitung zum Turbo wird aber auch gar nicht ganz trockenlaufen. Also, ich denke beim normalen User dürfte es von der Seite her keine Probleme geben....

Jochen_145 wrote:

When starting, do you cut the engine because you are, for example, fully loaded with a trailer on a hill? Can this timer become a danger for you, as you have "no" engine power, and this could lead to an endless loop?

. . . not endlessly, but only until I learn to wait for the timer time before I demand torque

Quote:

Furthermore, anyone who has a garage with a steep driveway would be forced to poison the garage for a few seconds.

This is, of course, a "strong" argument in our environmentally-obsessed time.

Quote:

Customers who complain about a significant starting problem and their inability to get their car out of their garage

I will probably never truly understand the mindset of these "anti-technology" individuals

[Translating...]Hey ulf!

Warum baust Dir nicht einfach ein Öldruckinstrument mit Geber in der Vorlaufleitung zum Turbo ein?

Das dürfte Deine Frage dann beantworten;-), sogar ganz ohne zu theoretisieren
Was Wäre Wenn.

Lg Alex

[Translating...]

matthiasTDI96 wrote:

Die Ölleitung zum Turbo wird aber auch gar nicht ganz trockenlaufen. Also, ich denke beim normalen User dürfte es von der Seite her keine Probleme geben....

Hi Matthias,

das erscheint mir genauso als Vermutung wie meine Szenarien

majesty87 wrote:

Warum baust Dir nicht einfach ein Öldruckinstrument mit Geber in der Vorlaufleitung zum Turbo ein?

. . . um den Abzweig wegen falsch eingeschätzter Vibrationen irgendwann bei Pmax abbrechen zu lassen? Das gibt sofort einen Ladercrash, und womöglich verreckt auch der Motor an Ölmangel und / oder Verdichtersplittern.
Nein danke, das ist mir zu riskant, da warte ich lieber auf Antworten von Leuten, die wirklich Bescheid wissen. Und wenn keine kommen, geht mein Lader deswegen sicher nicht kaputt

[Translating...]

Nun den einen Turbolader den ich bisher ausbaute konnte man noch Öl "entnehmen".
Spekulation ist es aber, da stimme ich zu...

[Translating...]

Das ist ein Thema über das ich mir auch schon öfters Gedanken gemacht habe.
Ich kann zumindest Erfahrungen mit meinem 1Z posten. Der 1Z hat zwei Öldruckschalter, einmal 0,3 bar für Drehzalen unter 2000 U/min und einen 1,8 bar für Drehzahlen über 2000. Außerdem habe ich eine nachgerüstete Öldruckanzeige.
Beim Kaltstart kann man beobachten das der Motor ca. eine halbe Sekunde ohne Öldruck läuft (sieht man an Kontrolleuchte und Druckanzeige) und dann dauert es noch eine Sekunde bis der Öldruck vollständig aufgebaut ist.
Neuere Motoren haben AFAIK nur noch einen Druckschalter für hohe Drehzahlen und da merkt man den verzögerten Druckaufbau nicht.

[Translating...]Ich denke auch nicht, das deswegen Dein Lader Ex geht;-)
Und ich meinte ja das auch nicht als Dauerlösung, sondern nur um Deine Theorie ins Praktische umzusetzen.
Sozusagen wartest also auf jemanden der es schon gemacht hat um Dir das Risiko zu ersparen;-)

Ich verstehe nur eines nicht: Wenn es eh keine erhöhten Laderausfälle gibt, wieso machst Dir dann Sorgen um die Ölversorgung? Scheint ja alles ok zu sein, soweit...

Lg Alex

[Translating...]

majesty78 wrote:

Sozusagen wartest also auf jemanden der es schon gemacht hat um Dir das Risiko zu ersparen;-)

Er muß ja nicht mit nem Monometer an der Ölleitung rumgefahren sein.
Aber wenn jemand im Themenkreis Motorschmierung, Ölpumpen und Co. so fit ist daß er gut abschätzen kann, wann ab dem Anspringen der Ölstrom in den üblichen (TDI-VTG-)Ladern stabil ist, würde das ja reichen.

Quote:

Ich verstehe nur eines nicht: Wenn es eh keine erhöhten Laderausfälle gibt, wieso machst Dir dann Sorgen um die Ölversorgung? Scheint ja alles ok zu sein, soweit...

Das publizierte Ziel z.B. von BWT ist es, daß ihre Lader so lange halten wie der dazugehörige Motor.
Daher ist IMO jeder einzelne Lader, der vor der Entsorgung des Motors oder des PKW hopps geht, ein möglicher Kandidat für die Schublade "in Raten gekillt innerhalb der ersten x sec. ab Motorstart" - es sei denn, andere Ursachen stehen im Einzelfall definitiv fest wie angesaugte Femdkörper, Hirnlos-Tuning usw.

Der ungeklärte Rest vorzeitiger Laderdefekte ist IMO durchaus mal ein paar Überlegungen in meine Richtung wert, selbst wenn nicht jeder 3. TDI davon betroffen ist . . .

Hi Ulf,

In these areas, many have probably already racked their brains, and it would be interesting to examine the charging speed at startup. Certainly, a charger at 200000 rpm would require a higher oil volume than at [Speculation] 20000 rpm. Here, oil supply is also important for cooling and, above all, for damping vibrations (motor vibrations, minimal oscillating movements, etc). According to my opinion, a small lubricating film should be sufficient at the low starting speeds, which should also be present even after weeks of standing.

Another point to consider is that most wastegate or VNT systems, for example, run at a minimum pressure without any boost control. Even in a small control loop, it takes a short time to build up pressure. For example, the backflow valve of the BKV is "defective", so that the brake is very hard after a night and the vacuum throughout the system is only available after about 5 seconds of idling (similar to what you do with the software, I do it with my defective valve).

If a driver with a factory-tuned engine gives it full throttle, the oil pump's flow rate at 2000rpm (engine) is, in my opinion, in the range where the oil supply is guaranteed, and in that case, the turbocharger's speed is only just over 50%, which is the maximum possible (see first paragraph).

A neighbor was using his 3B with the AJM from the beginning, and he would shut it off with a strong burst of gas (as was his habit with the carburetor engine 20 years earlier :-/). After the engine was turned off, you could still hear the supercharger running for a while. The first ATL also lasted over 100,000 km.

Nothing of this gets into my oil, and my backflow valve of the BKV remains defective.

In short, I mean that the system is designed in such a way that the ATL cannot be easily destroyed by force, or at least not in the short term.

[Translating...]ich glaubeeee - ihr macht euch da um etwas gedanken, das schon lange anderst gelöst wurde.

der lader selber hat nämlich quasi einen ölvorrat, der es ihm erlaubt bei einem kaltstart sofort mit schmierung anzulaufen. fragt mich nicht wie lange der hält - aber ihr könnts ja mal probiern.

nicht ohne grund, muss ein neuer ATL vor dem einbau mit motoröl befüllt werden - damit eben genau ulfs gedankliche vorstellung nicht passiert

greets

[Translating...]

Einige die Firmenwagen fahren, Treten den ordentlich direkt nach Kaltstarts,der AFN Lader ist immer noch der erste mit 420.000km trotz sehr hohen dauervollgasanteil auf der AB . Der AJM der ebenfalls kalt wie warm getreten wird, ist der ATL bei 295.000 die welle gebrochen. Ist der LD beim AJM höher als beim AFN? Kuriöserweise sind die Motore unkaputtbar trotz wartungsmangel (50tkm und mehr ohne ölwechsel) Ich selbst starte meinen TDI immer zuerst,dann schnalle ich mich an,los gehts....

[Translating...]

ulf wrote:

OK, ich ahne schon Bertils Antwort: Die heutigen Abgasmeßzyklen sehen keine Motor-Schonzeit mehr nach dem Kaltstart vor, und die ersten Meter als SDI gefahren würden die Abgasbilanz unrettbar versauen.

Diesmal nicht ...

ulf wrote:

Aber welche expliziten Vorgaben für den Ablauf von Motorstart und Losfahren enthalten die Prüfvorschriften denn wirklich?

Der MVEG EU Zyklus sieht kein Warmlaufen vor. Unterschreitet der Tester auf dem Prüfstand die vorgeschribene Geschwindigkeit die für eine bestimmte Zeit anliegen muss, ist der Messzyklus ungülig. ...-> Neustart

Nur Die asiatischen Zyklen sehen eine Warmlaufphase vor. Die ist sogar relativ lang.

ulf wrote:

Steht da "Sobald der Motor angesprungen ist, muß angefahren werden", oder etwas wie "Spätestens 5 Sekunden nach dem Anspringen ist anzufahren"?

Ich hatte die Zyklen hier schon mal verlinkt. Dort kannst du das Geschwindigkeitsprofil in Abhängigkeit von der Zeit ablesen.

Soweit ich mich erinnere muss nach 10 Sekunden ~4km/h anliegen. Das dürfte genug Zeit sein für den Turbo eine sicher Ölzufuhr aufzubauen
Im US Zyklus sind es 3,6km/h nach 9 Sekunden und im Asiatischen sind es 2,9 km/h nach 20 Sekunden. Im Asiatischen Überland Zyklus sogar erst nach 66 Sekunden mit 2,8 km/h.

Die Emissionen werden aber sofort gemessen. Also auch eine Warmlaufphase geht in die Messung mit ein.

ulf wrote:

... Aber wenn jemand im Themenkreis Motorschmierung, Ölpumpen und Co. so fit ist daß er gut abschätzen kann, wann ab dem Anspringen der Ölstrom in den üblichen (TDI-VTG-)Ladern stabil ist, würde das ja reichen. . . .

Sobald der Motor Standgasdrehzahl erreicht hat (zumindest bei modernen Motoren).
In jedem Fall wirst du (bzw. die EDC) kaum so schnell Gas geben können um einen Lader zum "fressen" zu bringen.

Die Zuleitungen zum Lader und auch die Ölführungen im Lader sind heute so konstruiert das sie nicht leerlaufen können. Das ist der technische Fortschritt der letzten Jahrzehnte Automobiltechnik.
Waren frühe Lader dort noch extrem anfällig und es musste in der BDA darauf hingeweisen werden das der Ölfluss zum Lader nicht sofort "steht", ist das heute mit der großen Verbreitung der Lader kein größeres Problem mehr. Dort wurde Konstruktiv gegen gearbeitet um solche Defekte zu vermeiden. Die Laderhersteller könnten sich sonst vor GW Fordeungen kaum retten.

Mehr Gedanken würde ich mir da um die mögliche Schlagartige (möglicherweise auch ungleichmäßige) Erwärmung der Laderkomponenten Gedanken machen. Das killt einen Lader heute um einiges schneller. Und das sogar torz ausreichender Schmierung.

[Translating...]

Bertil wrote:

In jedem Fall wirst du (bzw. die EDC) kaum so schnell Gas geben können um einen Lader zum "fressen" zu bringen.

(Na endlich ist Bertil auch dabei )

Anders gesagt sind die heutigen VTG-Lader schmierungsmäßig "garantiert vollgasblitzstartfest"?

Quote:

Mehr Gedanken würde ich mir da um die mögliche Schlagartige (möglicherweise auch ungleichmäßige) Erwärmung der Laderkomponenten Gedanken machen. Das killt einen Lader heute um einiges schneller. Und das sogar torz ausreichender Schmierung.

. . . aber nicht "thermisch vollgasblitzstartfest"?

Dann könnte ja der Gebrauch des VTG-Off-Timers trotzdem Sinn machen, um dem Lader eine gemächlich-sichere Aufwärmphase per "Abgastemperaturen a la SDI" zu garantieren?
Dumm wäre dann nur, das das Aufwärmen nach einem Frost-Kaltstart bis auf ein schadensicheres Level wohl deutlich mehr Zeit braucht als die ca. 10 sec, die ich für den Aufbau einer sicheren Laderschmierung veranschlagt habe

[Translating...]

ulf wrote:

... Anders gesagt sind die heutigen VTG-Lader schmierungsmäßig "garantiert vollgasblitzstartfest"?

Ohne "garantiert" lass ich das so stehen.

Quote:

. . . aber nicht "thermisch vollgasblitzstartfest"?

Nicht nur beim Start. Auch nach starken Belastungen sollte man dem Turbo eine kleine thermische "Abkühlphase" gönnen.

Quote:

Dann könnte ja der Gebrauch des VTG-Off-Timers trotzdem Sinn machen, um dem Lader eine gemächlich-sichere Aufwärmphase per "Abgastemperaturen a la SDI" zu garantieren? Dumm wäre dann nur, das das Aufwärmen nach einem Frost-Kaltstart bis auf ein schadensicheres Level wohl deutlich mehr Zeit braucht als die ca. 10 sec, die ich für den Aufbau einer sicheren Laderschmierung veranschlagt habe

Also da wirst du sicher drüberliegen ...