Turbosprężarka - co to jest
Turbosprężarka jest urządzeniem, które zwiększa ilość powietrza dostarczanego do komory spalania silnika spalinowego, używając do tego energii pochodzącej ze spalin. Działa na zasadzie sprężania powietrza wprowadzanego do silnika, co sprawia, że do cylindra trafia większa ilość powietrza, a to pozwala na spalenie większej ilości paliwa przy zachowaniu mieszanki stechiometrycznej i generowanie większej mocy silnika.
Turbosprężarka składa się z dwóch głównych elementów:
-
Turbina – część, przez którą przepływają spaliny wydobywające się z silnika. Spaliny napędzają łopatki turbosprężarki, wprowadzając je w ruch dzięki czemu wirnik się kręci.
-
Sprężarka – część, która zasysa powietrze przez filtr powietrza, spręża je, a następnie wprowadza do silnika pod ciśnieniem najczęściej powietrze jest po drodze schładzane przez intercooler - inaczej chłodnicę powietrza doładowanego.
Obie te części są połączone wspólnym wałkiem, co oznacza, że gdy turbina jest napędzana przez spaliny, jednocześnie napędza sprężarkę. W efekcie do silnika trafia bardziej sprężone powietrze, co zwiększa jego moc i tym samym wydajność. Pozwala to uzyskać więcej mocy bez zwiększania pojemności silnika.
Turbosprężarki są często stosowane w samochodach, ponieważ pozwalają na osiągnięcie wyższych osiągów przy mniejszym zużyciu paliwa.
Jak działa turbosprężarka
Turbosprężarka jest urządzeniem, które zwiększa moc silnika spalinowego poprzez sprężanie powietrza dostarczanego do komór spalania. Działa na zasadzie wykorzystania energii spalin, które normalnie opuszczają silnik przez układ wydechowy, co pozwala efektywniej wykorzystać dostarczane paliwo.
Oto podstawowy opis działania turbosprężarki:
-
Gazy wydechowe: Kiedy paliwo spala się w komorze spalania, powstają gazy wydechowe, które są bardzo gorące i mają wysokie ciśnienie. Zamiast po prostu opuszczać układ wydechowy, te gazy przepływają przez turbinę turbosprężarki dzięki czemu ją napędzają.
-
Turbina: Gazy wydechowe przechodzą przez turbinę, wprawiając ją w ruch obrotowy. Turbina jest połączona z wałkiem, który łączy ją z kompresorem. Wałek posiada łożyska ślizgowe, dzięki którym może się swobodnie obracać za pośrednictwem oleju silnikowego.
-
Kompresor: Kiedy turbina się obraca, obraca również kompresor. Kompresor zasysa powietrze z zewnątrz przez filtr powietrza silnika, spręża je, i podaje pod zwiększonym ciśnieniem do komory spalania za pośrednictwem kolektora dolotowego silnika.
-
Wzrost ilości powietrza: Dzięki sprężeniu, większa ilość powietrza może być dostarczona do komory spalania. Więcej powietrza umożliwia spalenie większej ilości paliwa, co z kolei zwiększa moc silnika.
-
Intercooler (chłodnica powietrza): Często powietrze sprężone przez kompresor jest poddawane dodatkowo chłodzeniu w intercoolerze, co zwiększa jego gęstość. Dzięki temu do komory spalania trafia chłodniejsze i bardziej skondensowane powietrze, co poprawia wydajność spalania i ogranicza ryzyko spalania stukowego.
-
Kontrola ciśnienia: W turbosprężarce znajduje się także zawór upustowy (wastegate), który reguluje ilość spalin trafiających na turbinę, by zapobiec nadmiernemu wzrostowi ciśnienia.
Dzięki turbosprężarce silnik może generować większą moc bez konieczności zwiększania swojej pojemności, co jest szczególnie przydatne w mniejszych jednostkach napędowych, gdyż poprawia to ich efektywność i osiągi bez znaczącego zwiększenia zużycia paliwa.
.
Co wpływa na żywotność turbosprężarki
1. Wysokiej jakości filtr powietrza
Filtr powietrza pełni bardzo ważną rolę w ochronie turbosprężarki przed zanieczyszczeniami. Zastosowanie filtra o wysokiej jakości i jego regularna wymiana pozwala uniknąć sytuacji, w której do układu dostają się ziarenka piasku lub inne drobinki. Uszkodzony lub zużyty filtr nie jest w stanie zatrzymać tych drobin, co skutkuje przedostawaniem się ich do wirnika turbosprężarki. W konsekwencji może dojść do uszkodzenia wirnika, który potrafi się rozpędzać do ponad 200 000obr/min, co znacznie skraca żywotność turbosprężarki i powoduje spadek jej wydajności i doprowadza do świszczenia.
2. Regularna wymiana oleju silnikowego
Olej silnikowy pełni funkcję smarującą i chłodzącą, a jego jakość i stan są kluczowe dla turbosprężarki. W miarę eksploatacji olej zbiera zanieczyszczenia i zgorzeliny, które mogą gromadzić się w układzie i powodować zużycie łożysk oraz uszczelnień. Dlatego też zaleca się, aby regularnie wymieniać olej silnikowy, zgodnie z zaleceniami producenta pojazdu. Utrzymanie oleju w czystości minimalizuje ryzyko awarii łożysk turbosprężarki, a także wpływa na lepsze smarowanie i chłodzenie podzespołów.
3. Odpowiedni poziom i ciśnienie oleju
Prawidłowy poziom oraz odpowiednie ciśnienie oleju mają ogromne znaczenie dla poprawnego działania turbosprężarki. Zbyt niski poziom oleju może spowodować niedostateczne smarowanie, co prowadzi do szybkiego zużycia łożysk. Podobnie, zbyt niskie ciśnienie oleju spowodowane np zapchanym smokiem olejowym nie zapewnia właściwego przepływu i chłodzenia, co naraża turbosprężarkę na przegrzewanie oraz mechaniczne uszkodzenia. Regularne kontrolowanie poziomu i ciśnienia oleju to podstawowa zasada dbania o turbosprężarkę..
Dlaczego turbosprężarka świszczy
1. Uszkodzone uszczelnienia układu wydechowego za turbosprężarką
Zużyte lub uszkodzone uszczelnienia w układzie wydechowym za turbosprężarką, najczęściej skorodowane uszczelki potrafią świszczeć przez co można odnieść mylne wrażenie, że świst dochodzi z turbosprężarki. Filtr cząstek stałych jak i tłumiki powodują pewien opór w układzie wydechowym przez co znacznie bardziej będziemy słyszeli nieszczelności np. na łączeniu tłumików gdzie uszczelka nie spełnia już swojej funkcji.
2. Pęknięcia i nieszczelności w przewodach dolotowych turbosprężarki
Uszkodzenia w przewodach prowadzących z turbosprężarki do kanałów dolotowych w głowicy mogą prowadzić do świstu powietrza, które znalazło ujście w nieszczelnościach. Świst to często wynik spadku ciśnienia, który obniża efektywność działania układu turbo, który może zwiastować kolejne problemy. Jeśli mamy nieszczelności w układzie dolotowym to turbosprężarka będzie pracowała na wyższych obrotach co znacznie skraca jej żywotność. Nieszczelności powodują także zbyt niskie ciśnienie doładowania przez co silnik będzie dymił, jeśli przy tym samochód jest wyposażony w filtr cząstek stałych, kierowca dymu za samochodem nie zobaczy a jedynie zapcha filtr cząstek stałych
3. Zbyt wysoka prędkość obrotowa turbosprężarki
Jeśli turbosprężarka pracuje na maksymalnych obrotach przez dłuższy czas bądź je przekracza ( co ma miejsce w samochodach które są po chip tuningu), może z czasem zacząć generować niepokojące dźwięki. Tego typu dźwięki często świadczą o tym, że turbosprężarka straciła swoje wyważenie, to z kolei może oznaczać utratę szczelności na uszczelnieniach olejowych lub uszkodzenie wirnika turbosprężarki.
4. Uszkodzenia wirnika turbosprężarki
Zdeformowane lub uszkodzone łopatki wirnika turbosprężarki mogą prowadzić do generowania nienaturalnych dźwięków, w tym świstu. To problem, który wymaga już regeneracji bądź wymiany turbosprężarki. Do uszkodzenia łopatek wirnika turbosprężarki najczęściej dochodzi w wyniku przedostania się ziarenek piasku bądź innych elementów, które w wyniku spotkania z wirnikiem turbosprężarki którego prędkość dochodzi do 200 000 obr /min. uszkadzają go przez co łopatki wirnika turbosprężarki zostają zdeformowane a sam wirnik traci wyważenie. Tego typu usterki najczęściej mają swoje przyczyny w zużytym filtrze powietrza, który nie jest już w stanie odpowiednio filtrować zasysanego powietrza i przez niego przedostają się ciała obce lub uszkodzeniu ulegają rury doprowadzające powietrze znajdujące się za obudową filtra powietrza a przed turbosprężarką. Zdarzają się również sytuacje, że w wyniku niechlujności osoby, która wykonywała jakąś naprawę połączenia nie są poprawnie połączone i zasysane jest powietrze z zewnątrz nie przefiltrowane przez filtr powietrza.
Czy świszcząca turbosprężarka to powód do niepokoju?
Tak! Ignorowanie tego dźwięku może prowadzić do poważniejszych awarii, takich jak całkowite zniszczenie turbosprężarki lub uszkodzenie silnika w wyniku rozbiegania się silnika przez olej, który dostaje się do układu dolotowego w wyniku uszkodzonej turbosprężarki. Dlatego warto reagować szybko i udać się do warsztatu na diagnostykę
Najczęstsze usterki turbosprężarki
Niedostateczne smarowanie turbosprężarki
Świst turbosprężarki
Treść dotycząca tematu "Świst turbosprężarki".
Kiedy regenerować turbinę
Treść dotycząca tematu "Kiedy regenerować turbinę".
Turbosprężarka - brak mocy
Treść dotycząca tematu "Turbosprężarka - brak mocy".