Turbosprężarka co to jest

0
152
Turbosprężarka co to jest. Na białym tle polakirowana na krwisto czerwony kolor turbosprężarka. Podzespół kształtem zbliżony do ślimaka.
Cummins Turbo Technologies HE400VG.

W chwili obecnej, bardzo trudno jest znaleźć w miarę nowy samochód spalinowy nie posiadający turbosprężarki. Powszechnie panujący downsizing wynikający z obowiązku przestrzegania norm emisji spalin, wręcz zmusza producentów pojazdów do montowania tego podzespołu. Coraz mniejsze pojemności skokowe samochodów, nie zapewnią przyzwoitych osiągów eksploatacyjnych bez pomocy turbosprężarki. Turbosprężarka co to jest.

Turbosprężarka co to jest – historia

Twórcą pierwszego turbodoładowania był szwajcarski inżynier i wynalazca Alfred Büchi. W 1905 roku uzyskał on patent na turbosprężarkę napędzaną spalinami. Pierwszy silnik, w którym zastosowano rozwiązanie szwajcarskiego konstruktora został zbudowany w 1910 roku przez firmę Murray-Willat. Był to obiegowy silnik dwusuwowy zabudowany w samolocie. Ponieważ zastosowanie turbosprężarek w samolotach i statkach świetnie się sprawdziło, konstruktorzy samochodów zaczęli pracować nad opracowaniem turbo do aut. W latach trzydziestych XX wieku, Alfred Büchi odniósł kolejny sukces. Ponieważ wykorzystał turbo w silniku samochodowym i uzyskał wzrost mocy o 40 procent. Przyjmuje się, że pierwszą turbosprężarkę, wykorzystującą gazy wydechowe do doładowania silnika wyprodukowała w 1938 roku firma Swiss Machine Works Saurer. Szwajcarskie przedsiębiorstwo wytwarzało pojazdy użytkowe, ciężarówki i autobusy z silnikami wysokoprężnymi. Sukcesy szwajcara przyczyniły się do wprowadzenia turbosprężarek do samochodów osobowych. Stało się to w latach sześćdziesiątych XX wieku.

Turbosprężarka co to jest – współczesność

Turbosprężarka co to jest. Po ulicy miasteczka w Ameryce Północnej jedzie Odrestaurowany samochód. Karoseria w kolorze krwistoczerwonym z białym dachem. Po bokach wąski biały pas na wysokości klamek. Nadwozie dwudrzwiowe z dużym bagażnikiem. Przód samochodu lśni od chromu. Jest to Oldsmobile Jetfire model 1962.
Oldsmobile Jetfire model 1962, jeden z pierwszych turbodoładowanych.

Pierwsze seryjnie produkowane samochody wyposażone w turbosprężarki powstały za oceanem. Na przełomie lat 1962 i 1963 fabryki opuściły turbo doładowane modele Chevrolet Corvair Monza i Oldsmobile Jetfire. Niestety konstrukcje zastosowanych w nich turbosprężarek nękały ciągłe problemy techniczne. W europie technologią turbodoładowania zainteresowała się fabryka BMW i wtedy zaczęła się era turbo. Pierwszym europejskim samochodem z turbodoładowanym silnikiem było „BMW 2002 Turbo”. Prace koncepcyjne nad modelem 2002 Turbo zaczęły się w 1971 roku, ich zwieńczeniem była prezentacja samochodu w 1973 roku. Wtedy z benzynowej dwulitrowej jednostki uzyskano około 170 KM czyli wzrost mocy o 40KM w stosunku od wersji wolnossącej. Przyspieszenie od 0 do 100km/h spadło z 9,5s do 6,9s. W 1978 roku Mercedes wypuścił na rynek amerykański pierwszy turbodoładowany samochód z silnikiem Diesla.

Był to model 300 SD Turbodiesel, trzylitrowy silnik uzyskiwał moc 125KM.Tak ruszyła lawina: w 1981 roku Volkswagen Golf TD, w roku 1979 Peugeot 604 D, Porsche 911 (930) Turbo w 1975 roku, Saab model 99 w 1978 roku, BiTurbo w Maserati. Potwierdzeniem sukcesu turbodoładowania w samochodach było pojawienie się turbosprężarek w sporcie samochodowym, a szczególnie w Formule 1.

Działanie turbosprężarki

Turbosprężarka to podzespół o zaskakująco prostej budowie. Na wspólnym wale, umieszczone są dwa wirniki. Jeden z nich pracuje w strefie gorącej i jest poruszany strumieniem spalin wydostających się z silnika. Drugi wirnik umieszczony w strefie chłodnej, tłoczy powietrze do układu dolotowego. Dzięki odpowiednio wyprofilowanym łopatkom, strumień powietrza w układzie dolotowym osiąga ciśnienie zdecydowanie wyższe od atmosferycznego. Tak właśnie zwiększona ilość powietrza w silniku, zapewnia wyższą efektywność pracy silnika. Aby osiągnąć wyższą moc silnika, konieczne jest dostarczenie właściwej dawki paliwa. Jej efektywne spalenie, jest możliwe jedynie dzięki podaniu do jednostki napędowej odpowiedniej ilości tlenu. Jeśli wierzyć oficjalnym danym, aby spalić jeden kilogram paliwa potrzebne jest 14 kilogramów tlenu. Dostarczenie do silnika większej ilości tlenu, spowoduje zwiększenie spalania oraz polepszenie efektywności samego procesu spalania i wzrost mocy. Dokładniej spalone paliwo = mniej zanieczyszczeń w atmosferze.

Jedną z czołowych firm produkujących szaroką gamę turbosprężarek jest firma GARRETT (mat. www.garrettmotion.com)

Prawidłowa eksploatacja

Pomimo swej prostej konstrukcji, turbosprężarka jest podzespołem niezwykle wrażliwym na błędy eksploatacyjne, popełniane przez użytkowników. Długa i bezawaryjna praca turbo jest możliwa, przede wszystkim zależy ona od dbałości o silnik. Używanie oleju silnikowego spełniającego normy producenta jednostki napędowej, przestrzeganie interwałów wymian oleju (najlepiej je skrócić) połączone z jednoczesną wymianą filtrów oraz stosowanie materiałów eksploatacyjnych wysokiej klasy. Takie działania gwarantują bezawaryjną pracę silnika i turbosprężarki. Bezwzględnie należy unikać kombinacji z lepkością oleju i zaniżaniem jego jakości, taka pseudo oszczędność prowadzi do kosztownych napraw.  

Posiadacze samochodów z turbosprężarkami zaraz po rozruchu, gdy silnik jeszcze jest zimny, powinni powstrzymać się od ostrych startów i gwałtownego przyspieszania. W ten sposób olej będzie miał szansę dopłynąć we wszystkie zakamarki silnika i nasmarować je. W wielu źródłach, znawcy tematu zalecają, aby przed wyłączeniem silnika odczekać od kilkunastu sekund, do kilku minut aby zmalały obroty turbiny oraz jej temperatura. Jeśli silnik zostanie gwałtownie wyłączony, przestaje pracować pompa olejowa, przez co kręcąca się jeszcze siłą rozpędu turbosprężarka zostaje pozbawiona smarowania i chłodzenia. Tak skraca się żywotność łożysk.

Pracując w tak ekstremalnych warunkach, turbo nie toleruje zaniedbań eksploatacyjnych.

Typowe usterki turbo

Gdy silnik straci moc, za samochodem powstaje czarna chmura, a dolot pełen jest olejowej mazi, może to oznaczać problem z turbo. Ponieważ turbosprężarka jest podzespołem pracującym w ekstremalnych warunkach, nieobce są mu różnego rodzaju usterki. Wirnik turbiny osiąga prędkości ponad 200 tys. obr/min, z kolei temperatura pracy może dochodzić do 900°C. Turbosprężarka, jak każde urządzenie zawierające części ruchome, bezwzględnie musi być odpowiednio smarowane. Złe smarowanie lub jego brak skutkują awarią. Częstymi defektami turbo są zatarcia mechanizmów sterujących wychyleniem łopatek kierownicy. Zdarzają się usterki sterownika podciśnieniowego, mechaniczne uszkodzenia wirnika – pogięcie łopatek oraz wyszczerbienia oraz wycieki oleju.

Regeneracja i jej koszty

Wstępna diagnostyka, z reguły jest bezpłatna.

Ponieważ turbosprężarka jest podzespołem drogim, w przypadku jej awarii kierowcy kierują swe kroki do firm świadczących usługę regeneracji.

Podstawowa, wstępna diagnostyka, z reguły jest bezpłatna.

Ceny regeneracji standardowej zaczynają się od 350 zł.

Koszt regeneracji zaawansowanej to koszt od 550 zł w górę.

Wymiana rdzenia to koszt nie mniejszy niż 300 zł.

Cena demontażu z montażem zaczyna się od 500 zł.

Jeśli turbosprężarka uległa całkowitej destrukcji, można nabyć nowy egzemplarz w cenie od 1500zł (w zależności od typu i producenta).

Budowę turbosprężarki możecie poznać w materiale video: Zobacz jak działa turbosprężarka!

Może cię również zainteresować: Samochodowy olej silnikowy