Sposób, w jaki przeprowadzamy klasyfikacje różnych rodzajów turbosprężarek, wynika głównie z ich budowy i zasad funkcjonowania. W konstrukcjach samochodów osobowych możemy znaleźć zastosowane dwa główne typy tych urządzeń. Turbosprężarka ze stałą geometrią lub zmiennym mechanizmem mają określone cechy charakterystyczne, które odpowiadają za pełnione przez nie funkcje. Kierowcy jednak najczęściej zastanawiają się głównie nad tym, czy któryś podzespół jest trwalszy i wykazuje dłuższy okres żywotności.
Zmienna geometria turbiny (VNT) zmniejsza bezwładność wirnika i koła kompresji, wpływając na zwiększenie poziomu efektywności i wydajności całego układu. Z kolei turbosprężarka ze stałą geometrią charakteryzuje się szczególną odpornością na niekorzystne warunki i stosunkowo prostym procesem naprawczym. Jej budowa zapewnia względną stałość parametrów technicznych turbiny bez względu na obroty osiągane przez silnik. Uniemożliwia to wykorzystanie w pełni wszystkich spalin przepływających przez cały układ. W odpowiedzi na te potrzeby technolodzy coraz częściej stosują w samochodach osobowych turbiny o zmiennej geometrii łopatek wirnika.
Rola turbosprężarki w samochodzie
Bez względu na to, jakie typy turbosprężarek znajdujemy pod maską samochodu osobowego, ich rola jest zwykle jednakowa. Dzięki ich zastosowaniu zwiększa się moc silnika spalinowego, wydajność procesu spalania paliwa oraz dynamika jazdy. Specjalistyczne systemy kierowania spalin, zastosowane w nowoczesnych pojazdach, pozwalają na ich maksymalne wykorzystanie w pojazdach. Zanim opuszczą cały układ, zasilają wirnik turbosprężarki.
Bez względu na to, czy w naszym samochodzie zainstalowana została turbosprężarka ze stałą geometrią, czy z układem zmiennym, stanowi ona istotną część idei downsizingu. Ma na celu zmniejszenie pojemności skokowej przy równoczesnej poprawie parametrów wydajności osiągów silnika. Ten efekt osiąga się poprzez zastosowanie dodatkowej dawki powietrza dostarczanego do silnika. Ono przyczynia się do zwiększenia ilości energii generowanej przez silnik spalinowy. Pobudzenie reakcji utleniania paliwa prowadzi do dostarczenia zastrzyku mocy pojazdu przy jednoczesnej dbałości o minimalny poziom wydalanych przez niego spalin.
Turbosprężarka ze stałą geometrią
Turbosprężarka ze stałą geometrią łopatek stosowana jest przede wszystkim w samochodach napędzanych silnikami benzynowymi i wysokoprężnymi o zmniejszonej pojemności. Turbina urządzenia obraca się w tym przypadku ze stałą prędkością, narzucaną przez ciśnienie spalin znajdujących się w układzie. Aby skutecznie je zmniejszyć, stosuje się obecnie rozwiązanie w postaci specjalistycznego zaworu upustowego. Za jego pośrednictwem spaliny mogą omijać turbinę zgodnie z aktualnymi potrzebami użytkownika pojazdu.
Zarówno produkcja, jak i naprawa turbosprężarki ze stałą geometrią jest tańsza niż tej wyposażonej w mechanizm zmienny. Ewentualne naprawy przeprowadza się szybko i sprawnie, a mało znaczące usterki możliwe są również do samodzielnego usunięcia. Tego rodzaju turbina jest też znacznie bardziej odporna na działanie wysokich temperatur, przez co zwiększa się jej ogólna wytrzymałość. Nie zawsze jednak idzie ona w parze z żywotnością, na którą znaczący wpływ ma styl jazdy preferowany przez kierowcę.
Turbosprężarka ze zmienną geometrią
Jak sama nazwa wskazuje, turbosprężarka ze stałą geometrią odznacza się stałym charakterem swojej pracy, podczas gdy ta, którą wyposażono w mechanizm zmiennego układu łopatek, umożliwia zmianę kąta ich nachylenia względem wirnika. Proces ten następuje w wyniku działania siłownika pneumatycznego umożliwiającego zmiany parametrów obu części podzespołu – turbiny i sprężarki. Zmieniające się wartości kąta nachylenia łopatek sprawiają, że przepływające przez nie powietrze trafia bezpośrednio do wirnika turbinowego. Zmienna geometria łopat wpływa na osiągnięcie maksymalnego stopnia doładowania ze strony układu, bez obciążenia dla samej turbosprężarki. Jednocześnie zastosowanie tego rozwiązania przekłada się bezpośrednio na zmniejszenie ciśnienia i temperatury spalin. Turbina szybciej reaguje również na wciskany przez kierowcę pedał gazu. Zanika zjawisko „turbodziury”, niepożądane przez użytkowników pojazdów.
Ten typ turbiny uznawany jest obecnie za droższy zarówno pod względem kosztów produkcji, jak i eksploatacji oraz naprawy. Sama regeneracja w przypadku turbosprężarek ze zmienną geometrią nie zawsze wystarcza. Co więcej, może okazać się również nieopłacalna, co praktycznie nie zdarza się w przypadku dokonywania procesu naprawczego turbin o geometrii stałej.
Awaryjność
Niezależnie od tego, jaką turbinę posiadamy w swoim samochodzie, warto zastanowić się nad tym, jak dbać o turbosprężarkę samodzielnie, by uniknąć jej awarii i dłuższego unieruchomienia pojazdu. To bowiem jeden z najwrażliwszych układów pojazdu osobowego, skazany na wysoki poziom eksploatacji ze względu na warunki, w jakich pracuje. Żywotność turbosprężarki i koszty ewentualnych napraw zależą głównie od stopnia jej zużycia oraz jakości wykonywanego na bieżąco serwisu jednostki napędowej.
Przyczyny awarii turbosprężarek mogą wynikać ze złych przyzwyczajeń kierowców, którzy doprowadzają do przesileń w układzie napędowym i nieprawidłowej eksploatacji podzespołu. Wiedząc, jak działa turbosprężarka, należy zatem dołożyć wszelkich starań, by swoim działaniem za kierownicą nie utrudniać jej funkcjonowania. Należy pamiętać o dokładnym rozgrzaniu silnika i oleju przed rozpoczęciem jazdy. W tym celu po przekręceniu kluczyka w stacyjce powinniśmy na kilkanaście sekund pozostawić pojazd na jałowym biegu. Umożliwia to rozprowadzenie substancji smarnej po całym układzie i osiągnięcie jej najlepszych właściwości gwarantujących odpowiednią pracę wirnika turbiny. Po zakończeniu podróży nie powinniśmy natomiast od razu wyłączać silnika. Zastosowanie jałowego biegu przez minutę lub nawet półtorej w tej sytuacji sprzyja ochłodzeniu cieczy i wyprowadzeniu jej z układu.
Jeśli chodzi o awaryjność części, dla kierowców istotne powinny być informacje mówiące o tym, jak rozpoznać uszkodzenie turbosprężarki. Pierwszymi jej objawami jest zazwyczaj znaczny spadek mocy i wydajności silnika, widoczne białe, ciemne lub niebieskie kłęby spalin z wydechu, utrata oleju oraz słyszalne odgłosy spod maski (zwłaszcza przybierające postać gwizdów i świstów). Zwykle nie są one zwiastunem trudnych do usunięcia awarii, ale ich bagatelizowanie może się przyczynić do dalszego rozwoju usterki. Każdorazowo zatem w przypadku zauważenia nieprawidłowości należy skonsultować się z fachowcem, który doradzi, kiedy warto wykonać regenerację turbosprężarki.
Regeneracja turbin
Etapy regeneracji turbosprężarek powinny następować po sobie w ściśle określonej kolejności. Cały proces naprawczy rozpoczyna się od demontażu turbiny z pojazdu. Następnie trafia ona w ręce naszych specjalistów, którzy dokonują skrupulatnej diagnostyki jej stanu technicznego. W tym celu rozkładają ją na poszczególne elementy, które czyści się, a niektóre z nich dodatkowo piaskuje. Po zauważeniu nieprawidłowości w budowie, strukturze lub funkcjonowaniu któregokolwiek z komponentów, konieczna jest jego wymiana na nowy. Wszystkie wykonywane prace zapisuje się w dzienniku zlecenia, dzięki czemu klient ma wgląd w przebieg procesu regeneracji. Po wymianie części na nowe następuje ponowny montaż turbiny oraz kontrola jej parametrów, stopnia funkcjonowania, wyważenie rdzenia. Dopiero po tych działaniach można przystąpić do ponownego umieszczenia jej pod maską samochodu.
Ile wytrzymuje turbosprężarka po regeneracji? Jeżeli proces ten jest przeprowadzony prawidłowo i przez doświadczonych specjalistów, stan naprawionej części nie odbiega od stanu technicznego jej fabrycznego odpowiednika. Zamontowana na nowo wewnątrz pojazdu posłuży zatem kierowcy zwykle nawet przez najbliższe kilkaset tysięcy kilometrów.
