W przeszłości turbosprężarki wykorzystywano i stosowano głównie w samochodach sportowych. Obecnie nikogo już nie dziwi ich obecność pod maską. Stosuje się je w silnikach benzynowych i diesla. Chcąc się dowiedzieć, jak działa turbosprężarka, należy zapoznać się przede wszystkim z jej budową. To ona umożliwia bowiem obieg zasilający jej pracę. Dzięki temu turbina doładowuje silnik samochodu, wzmacniając jego moc i osiągi. Przyczynia się do poprawy komfortu jazdy i optymalizuje wskaźnik zużycia paliwa.
Turbosprężarka uważana jest za jeden z najważniejszych podzespołów dzisiejszej motoryzacji. Ten powszechny mechanizm jest niezwykle wydajny, ale wymaga odpowiedniej eksploatacji i dbałości o stan techniczny. Stanowi bowiem rodzaj kompromisu pomiędzy chęcią zwiększenia mocy silnika a obniżeniem jego wagi oraz zmniejszeniem zużycia paliwa. Wszystkie założone cele osiągnięto. Jednak by turbosprężarka mogła posłużyć użytkownikowi przez dłuższy czas, powinien on zwracać uwagę na sposób, w jaki eksploatuje swój samochód wyposażony w tę część. Warto zatem wiedzieć, jak działa turbosprężarka.
Turbosprężarka w pojazdach osobowych
Turbosprężarka to maszyna wirnikowa składająca się ze sprężarki i turbiny. Osadzone są one na wspólnym wale, a ich wzajemna praca umożliwia uzyskanie doładowania jednostki napędowej. Konstrukcja pozwala na zwiększenie ciśnienia powietrza, które wpada do silnika. W tym celu wykorzystywana jest energia wydalanych spalin. Umieszczając turbosprężarkę w samochodzie osobowym, producenci kierują się przede wszystkim kwestiami ekologicznymi i ekonomicznymi. Ten zaawansowany mechanizm umożliwia znaczne obniżenie ilości zużywanego paliwa, jednocześnie zwiększając moc i wydajność silnika. By mógł on odnosić takie osiągi, co w przypadku zastosowania turbiny, samodzielnie musiałby być większy, a przez to również cięższy. Ciężar zaś wiąże się ze wzrostem ilości spalanego przez pojazd paliwa. Opis tego, jak działa turbosprężarka, jest stosunkowo prosty, choć jej prawidłowe funkcjonowanie składa się z kilku etapów.
Jak działa turbosprężarka?
Mimo że na rynku motoryzacyjnym istnieją różne typy turbosprężarek, ich działanie jest do siebie zbliżone. Dwa wirniki turbosprężarki umieszczone na jednym wale zamontowane są w różnych systemach, umożliwiając odpowiedni schemat pracy turbosprężarki. Pierwszy wirnik (gorąca część – turbina) działa w układzie wydechowym, a zasilają go spaliny trafiające do jego wnętrza z silnika. Dzięki temu nie traci się ich energii. Drugi wirnik (chłodna część – sprężarka) zamontowany jest w systemie dolotowym. Za pośrednictwem wyprofilowanych łopatek wtłacza on do silnika powietrze.
Moc, jaką osiąga turbosprężarka i za pośrednictwem jej działania również silnik spalinowy, zależy od ilości dawki paliwa spalonej w określonej jednostce czasu. Silnik do swojej pracy potrzebuje tlenu, a dostarczając mu wyższych wartości objętościowych powietrza, przyczyniamy się do zwiększenia jego mocy bez konieczności zwiększenia jego obrotów i pojemności. Skompresowane i sprężone powietrze ochładza chłodnica doładowanego powietrza, a następnie zostaje ono wprowadzone do komory spalania. Paliwo podawane przez wtrysk łączy się z zimnym powietrzem i podane pod ciśnieniem nadaje energii tłokom. Te zaś powodują pracę silnika. Paliwo spala się, a spaliny zostają zassane przez turbinę do kolektora wydechowego.
Czy turbina może się zepsuć?
Ponieważ turbina jest zespołem wrażliwym na nieprawidłowy sposób jej eksploatacji, każdy kierowca samochodu wyposażonego w tę część, powinien wiedzieć, jak dbać o turbosprężarkę. Użytkownicy samochodów powinni w pierwszej kolejności dbać o czystość silnika, a więc przede wszystkim regularną wymianę wszystkich filtrów. Osadzanie się różnorodnych zanieczyszczeń prowadzi do niekorzystnej dla łożysk zmiany wyważenia. Może ona powodować wyłamanie łopatek, uszkodzenia rdzenia turbiny lub pęknięcia obudowy. Regularnie powinno się ponadto wymieniać stary olej silnikowy. Kupowana substancja musi spełniać wymagania producenta samochodu. Odpowiednia klasa lepkości, jakości i gatunku oleju ma znaczenie dla prawidłowego poziomu smarności, zapewnionego wewnątrz turbosprężarki.
Najczęstsze przyczyny awarii turbosprężarek wynikają jednak z błędów samych kierowców, których dopuszczają się oni podczas prowadzenia pojazdu. Gwałtowne ruszanie tuż po uruchomieniu silnika, gaszenie nieostudzonego silnika – to tylko niektóre „przewinienia” użytkowników samochodów z turbosprężarkami. Zaleca się, by tuż po uruchomieniu silnika dać olejowi chwilę na rozgrzanie się i dotarcie do wszystkich elementów układu turbodoładowania. Intensywna jazda tuż po starcie samochodu naraża turbinę na nieprawidłowe smarowanie łożysk. Przed wyłączeniem silnika należy z kolei odczekać około minuty. Dzięki temu kierowca przyczynia się do obniżenia temperatury oleju znajdującego się w układzie turbodoładowania. Tym samym ogranicza ryzyko wystąpienia awarii rdzenia turbiny i uszkodzeń jej uszczelnień oraz obudowy.
Jak naprawić turbosprężarkę?
Zepsuta lub uszkodzona turbina daje odczuwalne, słyszalne i widoczne objawy. Najczęściej kierowcy dostrzegają znaczny spadek mocy silnika, ciemne zabarwienie spalin, obecność wycieków oleju, niecodzienne odgłosy spod maski i okolic silnika. Ich czujność pozwala odpowiednio szybko zdiagnozować nieprawidłowości w pracy turbosprężarki, co sprzyja szybkiemu przeprowadzeniu procesu jej regeneracji. Przy zaawansowanych uszkodzeniach może się jednak okazać, że naprawa turbosprężarki nie będzie opłacalna lub nawet możliwa. Jest to jednak rzadka sytuacja.
Naprawa turbosprężarki a koszt nowej turbiny – wielu kierowców zastanawia się nad tą zależnością i zasadnością podjętych przez siebie decyzji. Należy jednak zaznaczyć, że zdecydowana większość uszkodzonych części nie wymaga ich wymiany na nowe, oryginalne odpowiedniki. Regeneracja turbosprężarek jest najczęściej wybieraną formą naprawy tego podzespołu.
Opisując, na czym polega regeneracja turbosprężarki, nie można pominąć żadnego elementu tego złożonego procesu. Poszczególne etapy naprawy turbosprężarek następują tuż po sobie w określonej kolejności. Rozpoczyna ją dokładna diagnostyka stanu technicznego turbiny, dokonywana na specjalistycznym stanowisku diagnostycznym. Serwisant demontuje wszystkie części turbosprężarki, ocenia ich sprawność, oczyszcza z zanieczyszczeń i pozostałości po pracy w pojeździe. Następnie przystępuje się do wymiany uszkodzonych komponentów. Zużyte części zastępuje się nowymi i oryginalnymi zamiennikami. Klient otrzymuje roczną gwarancję na wykonaną usługę. Kończy się ona wraz z momentem wyważenia rdzenia turbosprężarki w wyważarce oraz po przeprowadzeniu kontrolnych testów jakości.
