Zadaniem turbosprężarki jest zwiększenie mocy silnika spalinowego. Taki efekt jest możliwy dzięki temu, że do komory spalania jest dostarczana większa ilość powietrza. Turbiny najczęściej można spotkać w pojazdach z silnikami diesla, ale nie tylko. Z czego zbudowane jest to urządzenie i jak działa?

 

Jak jest zbudowana turbosprężarka?

 

Turbosprężarka składa się z dwóch głównych elementów – turbiny i sprężarki. Każdy z nich jest wyposażony w wirniki, które połączone są wspólnym wałem. Oba elementy zabudowane są w osłonach w kształcie ślimaków, połączonych ze sobą trzecim, środkowym. Turbina nazywana jest częścią gorącą, ponieważ stanowi element układu wylotowego (przez nią przechodzą spaliny), sprężarka jest natomiast częścią zimną. Jest to element układu dolotowego silnika. Innymi elementami turbosprężarki są:

 

• - pierścienie uszczelniające, 
• - łożyska ślizgowe,
• - łożyska oporowe,
• - kanały olejowe.

 

Turbosprężarka działa w bardzo wymagających warunkach – spaliny mogą osiągać temperaturę nawet do 1000 stopni Celsjusza (w silnikach z zapłonem iskrowym), a prędkości obrotowe dochodzą do 200 000 na minutę. To sprawia, że każdy element stanowiący komponent tego urządzenia musi być wykonany z odpowiedniego materiału, takiego, który zniesie tak duże obciążenia. 

 

Do głównych parametrów stosowanych tworzyw musi należeć odporność na ścieranie i korozję, a także żaroodporność. Wykorzystuje się zatem materiały na bazie aluminium, niklu, chromu i żelaza. To, w jakich proporcjach zastosuje się dany metal, zależy od dokładnego przeznaczenia turbosprężarki. 

 

Czytaj także: Ile trwa regeneracja turbosprężarki?

 

Jak turbosprężarka zwiększa moc silnika?

 

Turbosprężarka wykorzystuje gazy wylotowe, które napędzają wirnik turbiny, po czym wydalane są przez układ wydechowy. Ruch turbiny przekazywany jest przez wał do wirnika sprężarki, który spręża powietrze wpadające przez dolot i filtr. Powietrze wlatujące do silnika może być kierowane prosto do kolektora dolotowego. Jednak w nowszych modelach stosowany jest dodatkowo intercooler, który schładza powietrze rozgrzane po sprężeniu. Dzięki temu powietrze trafiające do komory spalania ma optymalną temperaturę.

 

Dostarczenie większej ilości powietrza do cylindrów pozwala na wydajniejsze spalanie. Ponieważ problemem w uzyskiwaniu wyższej mocy nie jest dostarczanie do silnika paliwa (może być go dowolna ilość), tylko tlenu niezbędnego do jego spalenia. To zadanie wykonuje właśnie turbosprężarka. Dodatkowymi korzyściami z jej zastosowania jest poprawa jakości spalania – czyli redukcja emisji szkodliwych substancji i mniejsze zużycie paliwa.

 

Stosowanie turbosprężarek w samochodach przynosi szereg korzyści. Turbodoładowanie pozwala wykorzystać energię, która bez jego użycia, zostałaby utracona. Jest ono również korzystne z punktu widzenia ekologii. Turbina nie dopuszcza do występowania niedostatków powietrza podczas jazdy na wysokich obrotach silnika. Dzięki temu motor może osiągnąć pełną moc, a spaliny zawierają mniej sadzy, czyli są mniej szkodliwe dla otoczenia. 

 

Kolejną zaletą stosowania turbiny jest to, że dzięki niej silnik osiąga wysoką wartość momentu obrotowego już przy niskiej prędkości obrotowej. To pozwala na bardziej dynamiczną jazdę i pozytywnie wpływa na komfort podczas kierowania pojazdem.

 

Najczęstsze usterki turbosprężarek

 

Turbosprężarki działają w bardzo wymagającym środowisku. Są stale narażona na działanie skrajnych temperatur, wysokie prędkości obrotowe oraz tarcie. To sprawia, że są to elementy szczególnie narażone na powstawanie usterek. Oczywiście ich konstrukcja oraz rodzaj zastosowanych materiałów są dobierane w taki sposób, aby zminimalizować ryzyko awarii, jednak nie każdej da się uniknąć. Niektóre problemy mogą wynikać z zaniedbań kierowcy, na inne właściciel pojazdu ma znikomy wpływ.

 

Jakie usterki są zatem najbardziej charakterystyczne dla tych urządzeń? Do najczęściej występujących problemów można zaliczyć obecność ciał obcych w układzie doładowania. Jest to bezpośrednio związane z niewystarczającym smarowaniem oraz z uszkodzeniami mechanicznymi, na przykład ułamaniu się elementu wirnika. 

 

Takie awarie mogą mieć poważne konsekwencje dla pracy samego silnika, dlatego należy dbać o to, by nie wystąpiły. Podstawową zasadą jest regularna wymiana filtra oleju oraz dbanie o to, by w systemie znajdowała się odpowiednia ilość oleju wysokiej jakości. Niskiej klasy substancja szybko traci swoje właściwości smarne, a ponadto sprzyja koksowaniu. 

 

Innymi, często występującymi nieprawidłowościami są:

• - przytkany kolektor ssący,
• - nieszczelności między turbosprężarką a kolektorem ssącym,
• - zanieczyszczenia w kolektorze dolotowym,
• - zużycie tłoków, pierścieni i gniazd zaworowych silnika. 

 

Każda z nich wpływa negatywnie na pracę turbiny i może powodować wystąpienie poważniejszych awarii. Dlatego właśnie o turbosprężarkę trzeba dbać, a przede wszystkim szybko reagować na wszelkie niepokojące symptomy. 

 

Czytaj także: Objawy uszkodzenia turbosprężarki

 

Jak kierowca może przedłużyć życie turbosprężarki?

 

Turbosprężarki są urządzeniami delikatnymi i podanymi na powstawanie usterek. Na większość z nich nie ma wpływu właściciel pojazdu. Warto jednak zdawać sobie sprawę, że sposób eksploatacji samochodu ma znaczenie. Proste czynności, które powinny stanowić rutynę podczas jazdy, mogą znacznie przedłużyć okres bezawaryjnego użytkowania turbiny. O czym zatem należy pamiętać?

 

Pierwszą dobrą praktyką jest odczekanie około minuty po uruchomieniu silnika, zanim ruszy się z miejsca. Jest to związane z koniecznością rozprowadzenia oleju po całym układzie. Pompa olejowa tłoczy substancję i zapewnia właściwe smarowanie wszystkim elementom. 

 

Podobnie warto zachować się po zakończeniu jazdy. Po zaparkowaniu warto pozwolić pracować silnikowi chwilę na biegu jałowym. Dzięki temu turbosprężarka ma szansę się schłodzić i obniżyć prędkość obrotową. Zapobiega to zacieraniu się łożysk spowodowanego brakiem smarowania. 

 

Niezwykle istotne jest też stosowanie wysokiej klasy oleju, najlepiej marki, którą zaleca producent. Obowiązkiem kierowcy samochodu wyposażonego w turbodoładowanie są też regularne przeglądy i konserwacja układu. Warto pamiętać o wymianie płynów eksploatacyjnych, a także wymianie rozrządu po okresie lub liczbie kilometrów określonych przez producenta pojazdu.