Porady

Turbosprężarka w nowoczesnych samochodach osobowych jest często stosowanym rozwiązaniem, który poprawia parametry silnika. Turbosprężarkę w samochodach osobowych stosuje się obecnie głównie z dwóch powodów, po pierwsze zwiększenie mocy silników o małej pojemności, a po drugie jej zastosowanie wpływa pośrednio na zmniejszenie zużycia paliwa. Początkowo tak zwane doładowanie silnika stosowało się głównie w samochodach osobowych napędzanych olejem napędowym oraz samochodach osobowych z silnikami benzynowymi o zacięciu sportowym. W raz z rozwojem technologii okazało się, iż to rozwiązanie może być stosowane również w standardowych autach do których można instalować śliniki o małej pojemności, które z założenia zużywają mniej paliwa, a zastosowanie doładowania powoduje zwiększenie mocy takich jednostek napędowych. Takie rozwiązanie okazało się idealnym kompromisem pomiędzy optymalną mocą silnika przy jednoczesnym mniejszym zużyciu paliwa.

Wraz z rozwojem technologii turbosprężarki stały się więc trwałym i stosunkowo tanim rozwiązaniem, które można wszechstronnie stosować zarówno w autach miejskich jak i samochodach sportowych oraz komfortowych limuzynach. Oczywiście w zasadzie standardem jest stosowanie turbosprężarek w ciężarówkach wyposażonych w silnik zasilany olejem napędowym.

Jak działa turbosprężarka?

Zasadza działania jest bardzo prosta, a mianowicie turbosprężarkę instaluje się jako element układu wydechowego oraz element układu dolotowego. Układ wydechowy odprowadza z silnika spaliny powstałe w wyniku spalania mieszanki paliwowo powietrznej, a układ dolotowy dostarcza niezbędne w procesie spalania paliwa, powietrze. Zgodnie z zasadami fizyki, im więcej powietrza dostarczymy w procesie spalania tym bardziej efektywny będzie ten proces, a zatem silnik spalinowy będzie zużywać w tym procesie mniej paliwa jednocześnie uzyskując większą moc. Po uruchomieniu silnika w układzie wydechowym pojawiają się spaliny, a ponieważ trafiają one na łopatki turbosprężarki to w wyniku ciśnienia jakie wytwarzane jest w układzie wydechowym, łopatki turbosprężarki zaczynają się poruszać. Przy niskim ciśnieniu czyli przy niskich obrotach silnika, łapaki sprężarki poruszają się "wolno", a przy wyższych obrotach silnika łopatki sprężarki poruszają się szybciej w związku z tym, iż w układzie wydechowym przy wyższych obrotach silnika wytwarzane jest wyższe ciśnienie spalin. W części gdzie turbosprężarka połączona jest z układem dolotowym (czyli układem dostarczania powietrza do komory spalania w silniku, czyli do cylindrów silnika) ta część składa się również z łopatek, które również się poruszają powodując zwiększanie ciśnienia powietrza doprowadzanego do komory spalania dzięki czemu poprawia się efektywność procesu spalania co powoduje zwiększenie mocy silnika. Opis ten jest oczywiście bardzo uproszony ponieważ naszym celem nie jest prowadzenie akademickich wywodów z dziedziny fizyki lub mechaniki, a ma na celu proste zobrazowanie sposobu działania turbosprężarki.

Sposób pracy turbosprężarki oraz miejsce w układzie napędowym gdzie jest ona instalowana, stawia kilka wyzwań na projektantami i konstruktorach silników spalinowych. Użytkownicy samochodów wyposażonych w silniki z doładowaniem czyli między innymi z turbosprężarką również muszą brać pod uwagę specyfikę pracy tego podzespołu podczas codziennej eksploatacji samochodu aby nie doprowadzić to uszkodzenia tego podzespołu lub aby nie doprowadzić do jego szybkiego zużycia. Ważne jest zatem aby pamiętać o kilku aspektach związanych z użytkowaniem pojazdów wyposażonych w silnik z turbosprężarkę.

Chłodzenie turbosprężarki

Ponieważ turbosprężarka jest elementem układu wydechowego, a temperatura spalin jest bardzo wysoka (może sięgać nawet około 1000 stopni Celsjusza), a turbina to w zasadzie zamknięte w obudowie łopatki osadzone i obracające się na osi, to w takim wypadku musimy zadbać o jej odpowiednie chłodzenie. Najczęściej turbosprężarka chłodzona jest olejem silnikowym czyli tym samym olejem, który służy do sparowania elementów ruchomych silnika. Takie rozwiązanie wymusza odpowiednie zachowanie użytkowników samochodów z zastosowaną turbosprężarką.

Zimny silnik to gęsty olej

Przy uruchomieniu silnika z turbosprężarką należy pamiętać, a zwłaszcza przy niskich temperaturach, iż olej silnikowy gęstnieje przy niskich temperaturach, a zatem po uruchomieniu silnika, musi minąć chwila aby olej o odpowiedniej temperaturze został rozprowadzony do wszystkich elementów silnika i w tym wypadku również do turbosprężarki i dlatego jeśli chcemy aby układ napędowy wraz z turbosprężarką działał poprawnie i bezawaryjnie to po uruchomieniu silnika i po rozpoczęciu podroży należy powstrzymać się od gwałtownego przyspieszania lub innych agresywnych manewrów. Poczekajmy z tym do chwili gdy silnik i olej uzyska optymalną temperaturę pracy. Większość aut z zastosowanym doładowaniem posiada wskaźnik temperatury oleju. Sprawdzajmy zatem temperaturę oleju zanim rozpoczniemy sprawdzanie osiągów naszego samochodu. Takie zachowanie spowoduje długowieczność i poprawność funkcjonowania turbosprężarki.

Mocno rozgrzany silnik to wysoka temperatura podzespołów

Gdy podróżujemy z dużymi prędkościami, a zwłaszcza przy wysokich temperaturach w warunkach letnich, wszystkie elementy układu napędowego rozgrzewają do skrajnie wysokich temperatur zalecanych przez producenta. Ponieważ turbosprężarka jest elementem układu wydechowego to jest ona szczególnie narażona na wysoką temperaturę i dlatego jej odpowiednie chłodzenie jest w takich sytuacjach kluczowe. Jak już wyżej wspomnieliśmy, turbosprężarka jest najczęściej chłodzona olejem silnikowym, a zatem nie należy doprowadzać do niskiego poziomu oleju oraz nie należy doprowadzać do sytuacji w której mówić potocznie, odcinamy dostęp do chłodzenia turbosprężarki poprzez wyłączenie silnika, a co za tym idzie odcinamy rozprowadzanie oleju wewnątrz silnika oraz osprzętu silnika i w tym wypadku również turbosprężarki. Musimy pamiętać, iż po wyłączeniu silnika optymalny obieg schłodzonego oleju w silniku ustaje, a zatem nie jest on doprowadzany do turbosprężarki. Jak temu zapobiec? To proste, a mianowicie po długotrwałej, szybkiej lub ostrej jeździe przed wyłączeniem silnika wystarczy chwilę odczekać aby silnik i podzespoły silnika zostały schodzone. Jak już wcześniej wspominaliśmy, większość samochodów wyposażonych w turbosprężarkę jest wyposażona we wskaźnik temperatury oleju i najczęściej jest on dostępny jako jedna z kolejnych opcji dostępnych na wyświetlaczu samochodu (w grupie volkswagen jest to tzw. FIS, a w nowoczesnych samochodach dostępny jest na ekran gdzie można wywołać między innymi wskaźnik temperatury oleju). Turbosprężarka wyposażona w łopatki na wolnych obrotach silnika łopatki się obracają, a ponieważ turbosprężarka nie jest obciążana to obroty w łopatek turbiny w trybie jałowym powoduje dodatkowe chodzenie tego podzespołu. Nie wyłączajmy zatem gwałtownie silnika po szybkiej jeździe, a odczekajmy chwilę. Takie postępowanie z pewnością wpłynie na trwałość tego podzespołu i silnika w samochodzie.

Okienko pracy turbosprężarki

W wyniku efektu bezwładności, turbosprężarka zaczyna pracować optymalnie najczęściej przy średnich obrotach dlatego gdy ruszamy i rozpędzamy samochód w początkowej fazie przyspieszania turbosprężarka nie pracuje optymalnie i dopiero po tym gdy silnik uzyska odpowiednie obroty, turbosprężarka zaczyna pełnić właściwą funkcję czyli rozpoczyna się proces zwiększania ciśnienie powietrza w układzie dolotowym. Potocznie efekt ten nazywa się "turbo dziurą". Generalna zasada jest tak, iż i mniejsza turbosprężarka tym elekt turbo dziury jest mniejszy (optymalna praca przy niższych obrotach silnika), a gdy stosujemy większą turbosprężarkę to wówczas elekt turbo dziury jest większy (optymalna a praca przy wyższych obrotach silnika). Producenci samochodów "walczą" z tym elektem na różne sposoby i dostosowują wielkość turbosprężarki do charakterystyki pojazdu, stosując podtrzymanie turbo, stosując dwie turbosprężarki, stosując zmienne wielkości łopatek oraz inne rozwiązania, natomiast nie będziemy tego rozwijać gdyż celem tego artykułu jest wyłącznie uświadomienie Państwu jak w prosty sposób możemy przedłużyć trwałość tego podzespołu i z jakiego powodu jest on szeroko stosowany również w silnikach o małej pojemności.

Jeśli pojawią się problemy z tym podzespołem to oczywiście w naszym warsztacie samochodowym w Gdańsku otrzymacie Państwo profesjonalną pomoc lub uzyskacie stosowną poradę dotyczącą tego oraz innych podzespołów Waszego samochodu.

Zapraszamy do naszego warsztatu Auto Akces Serwis w Gdańsku.