Turbosprężarka dodaje silnikowi mocy poprzez wtłoczenie dużej ilości powietrza do komory spalania. Dzięki temu nie ma potrzeby jego powiększania i zwiększania wagi, co przyczyniałoby się do większego spalania. Podstawowa konstrukcja turbosprężarek nie zmienia się, jednak ich elementy są ciągle modyfikowane i udoskonalane. Możemy więc wyróżnić kilka typów turbosprężarek.
Podstawowe typy turbosprężarek to przede wszystkim: standardowe (Free float), Twin Scroll, Wastegate i ze zmienną geometrią łopatek VNT (Variable Nozzle Turbines) / VGT (Variable Geometry Turbochargers). Zasada ich działania jest podobna i wszystkie z nich charakteryzują się wzmożoną wrażliwością na nieprawidłowy sposób ich eksploatacji. Bez względu na rodzaj posiadanej przez kierowcę danego samochodu turbosprężarki, powinien on więc dbać o jej dobry stan techniczny podczas codziennej jazdy pojazdem. Odpowiednie postępowanie pozwala wydłużyć jej żywotność i zminimalizować ryzyko powstania niektórych uszkodzeń. Co za tym idzie – odłożyć w czasie jej regenerację czy wymianę na nową.
Technologia do pozyskiwania mocy
Producenci samochodów chętnie wykorzystują różne typy turbosprężarek w celu osiągnięcia dużej mocy w stosunkowo małej pojemności silnika. Za jej pośrednictwem możliwe jest odzyskanie części energii skumulowanej w spalinach, które opuszczają silnik. Układ ten może się jednak nieco różnić, zależnie od typu pojazdu, w jakim zostaje zainstalowany. Jego budowa i sposób funkcjonowania muszą być dostosowane indywidualnie do możliwości każdego samochodu, a przede wszystkim jego jednostki napędowej.
Typy turbosprężarek
Poszczególne typy turbosprężarek zbudowane są bardzo podobnie. Składają się z dwóch części: turbiny i sprężarki umieszczonych na wspólnym wale. Najprostszą i tradycyjną konstrukcją charakteryzują się turbiny standardowe, nazywane również tradycyjnymi, zwykłymi, podstawowymi. Nie są one wyposażone w żaden system kierowania spalin. Trafiają one zatem bezpośrednio do turbosprężarki. Działa dzięki gazom napędzającym wirnik. W rezultacie w komorze silnika znajduje się zwiększona ilość tlenu, co przekłada się na zwiększenie energii. Ten typ turbosprężarek stosuje się we wszystkich rodzajach pojazdów. Te typowe turbosprężarki można dodatkowo wzmocnić, tworząc układ hybrydowy, który daje silnikowi dużo mocy szybko i w gwałtowny sposób tuż po naciśnięciu pedału gazu. W tym celu kierowcy najczęściej stosują w swoich autach większy układ turbodoładowania niż wymagany lub dotychczas zamontowany w pojeździe albo modyfikują możliwości standardowych turbin.
Istnieją również turbosprężarki Twin Scroll, różniące się od standardowych budową ślimaka. Posiadają one podwójny kanał stożkowy, a każdy z nich obsługiwany jest przez inną parę cylindrów. Dzięki temu zwiększa się prędkość strumienia gazu i pojemność skokową.
Niektóre turbosprężarki wyposaża się ponadto w zawór upustu spalin. Specjalny moduł reguluje zatem ilość spalin znajdujących się w układzie turbosprężarki. Ich nadmiar kierowany jest bezpośrednio do wydechu i omija turbinę. Dzięki samoregulacji zachowuje się optymalne ciśnienie doładowania. Wastegate, bo tak nazywa się zawór, w który wyposażono niektóre podzespoły, umieszczony jest w części gorącej turbosprężarki, a otwiera go cięgno zaworu przy największej prędkości obrotów.
Specjalnym typem doładowania jest Twin Turbo, które składa się z dwóch turbin działających równolegle, włączając się na zmianę. Mniejsza z nich pracuje na niskich obrotach, a większa na wysokich. W ten sposób obniża się emisję spalin i efektywnie zwiększa moc silnika.
Zmienna geometria
Wielu użytkowników samochodów osobowych zastanawia się nad tym, jak działa turbosprężarka wyposażona w moduł zmiennej geometrii łopatek VGT/VNT. Jej budowa jest najbardziej skomplikowana. Wyróżnia się specyfiką funkcjonowania wewnętrznych łopatek zmniejszających niepożądane zjawisko turbodziury. Obecnie stosuje się je standardowo w układach turbodoładowania dedykowanym silnikom diesla. W jej wnętrzu znajduje się specjalny pierścień z ruchomymi łopatkami. Do niego przymocowany jest siłownik obracający pierścieniem. Zapewnia on wałowi turbosprężarki optymalną prędkość obrotową. Za pośrednictwem siłownika zmienia się średnica otworu pierścienia, a więc i otworu, przez który przepływają spaliny. W turbosprężarkach ze zmienną geometrią nawet przy małym obciążeniu silnika praca całego układu jest bardziej efektywna. Silnik szybciej reaguje również na wciśnięcie pedału gazu przez kierowcę, co niweluje zjawisko opóźnienia działania turbiny.
Typy turbosprężarek – proces naprawczy
Wszystkie typy turbin regeneruje się w podobny sposób. Etapy naprawy turbosprężarek powinny odbywać się w specjalistycznych serwisach motoryzacyjnych lub warsztatach pod okiem wykwalifikowanych i doświadczonych fachowców. Turbinę należy zatem oddać do miejsca, które specjalizuje się w naprawach tych części i posiada na stanie magazynowym odpowiednie komponenty niezbędne do sfinalizowania oferowanej usługi.
Na czym polega regeneracja turbosprężarki? Pierwszym etapem prac naprawczych jest demontaż turbosprężarki z pojazdu i dokładne oszacowanie prawidłowości jej funkcjonowania. Serwisant przygląda się uważnie jej wszystkim częściom, uwidaczniając nieprawidłowości w jej budowie i działaniu. Następnie poszczególne elementy turbiny demontuje się i oczyszcza. Do tego celu wykorzystuje się przede wszystkim możliwości myjek wysokociśnieniowych i ultradźwiękowych. Czyste części ocenia się ponownie pod względem sprawności i szczelności. Kolejno zapisuje się wszystkie z nich, które wymagają wymiany na nowe i oryginalne odpowiedniki. Po ich zainstalowaniu w turbinie konieczne jest wyważenie jej wirnika oraz przeprowadzenie kontroli jakości jej działania. Należy również wymienić wszystkie uszczelnienia oraz mocowania w turbinie. Regeneracja zazwyczaj zajmuje od 24 do 48 godzin.
Klienci zastanawiają się często, co się bardziej opłaca – naprawa turbosprężarki czy zakup nowej turbiny? Otóż w większości przypadków najlepszym wyjściem jest regeneracja. Zwykle bowiem turbiny nie ulegają trwałym uszkodzeniom, a do przywrócenia ich pełnej sprawności wystarczy wymiana jedynie wybranych komponentów. Decydując się na naprawę używanej części, płacą za usługę zdecydowanie mniej niż w przypadku konieczności kupna nowej turbiny. Po regeneracji turbina jakością nie odbiega od jej fabrycznie nowego odpowiednika, a klient otrzymuje roczną gwarancję.
Dlaczego turbosprężarki się psują?
Naprawa turbosprężarki pomocna jest w przypadku stwierdzenia większości uszkodzeń i awarii tej części. Nie zawsze konieczne jest bowiem kupno nowej. Zwłaszcza jeżeli kierowca zwróci szczególną uwagę na pierwsze objawy nieprawidłowości jej pracy i ich nie zbagatelizuje. Zwykle należą do nich ubytki oleju, utrata mocy silnika pojazdu, ciemne zabarwienie spalin, niepokojące odgłosy dobiegające spod maski samochodu. Mogą one świadczyć o powszechnych uszkodzeniach turbiny, takich jak: nieszczelności układu, zużycie łopatek, wirnika, wału. Odpowiednio szybka reakcja kierowcy zwiększa prawdopodobieństwo możliwości naprawienia turbosprężarki.
Warto przykładać również uwagę do prawidłowej eksploatacji turbiny, która wydłuża jej żywotność i okres bezawaryjnej pracy. Jak dbać o turbosprężarkę, by cieszyć się jej długą sprawnością i żywotnością sięgającą nawet 200-300 tysięcy przejechanych kilometrów?
Najczęstsze przyczyny awarii turbosprężarek można stosunkowo łatwo wyeliminować. Podzespół ten jest bowiem częścią niezwykle wydajną, ale jednocześnie wrażliwą na sposób eksploatacji i nieprawidłowości funkcjonowania. Kierowcy powinni zatem zadbać o odpowiednią jakość stosowanych olejów silnikowych oraz rozgrzanie silnika przed rozpoczęciem jazdy i jego schłodzenie po zatrzymaniu się. Szkodliwe dla turbiny jest wkraczanie silnika na wysokie obroty tuż po jego odpaleniu. Olej nie ma wtedy szansy się należycie rozgrzać, przez co ograniczone zostają jego właściwości smarne. Jeżeli zaś niezwłocznie po dynamicznej jeździe unieruchomimy silnik, w układzie pozostanie duża ilość rozgrzanego oleju. Może on uszkodzić wirnik turbosprężarki, co stanie się jednoznacznym wskazaniem do jej naprawy. Regeneracja turbosprężarek jest na szczęście usługą dostępną na wyciągnięcie ręki, w szczególności, że do firmy REGENT nie trzeba nawet przyjeżdżać. Klient może we własnym zakresie wyjąć turbosprężarkę z samochodu i wysłać nam ją kurierem. Po naprawie odsyłamy ją w pełni sprawną.
