Turbosprężarka jest maszyną wirnikową, składa się z turbiny i sprężarki, które osadzone są na jednym wale. Zadaniem jej jest doładowanie silnika spalinowego. Turbosprężarka zasilana jest spalinami z silnika a sprężone powietrze przez sprężarkę zasila silnik. Wprowadzana do cylindra większa ilość powietrza powoduje wzrost mocy silnika. O wiele większy jest tez stopień sprężania, dlatego też rośnie sprawność całego układu.
Wzrost zainteresowania turbosprężarkami wymaga od producentów opracowywania coraz to nowszych technologii. Jedną z nowszych technologii na rynku motoryzacyjnym jest turbosprężarka ze zmienną geometrią łopatek. Określana jest skrótem VGT lub VNT.
Zasada działania turbosprężarki ze zmienną geometrią
Jednym z problemów turbosprężarek ze stałą geometrią było powstawanie efektu tzw. „turbo dziury” czyli opóźnionej reakcji silnika na wciśnięcie gazu przez kierowcę. Chcąc rozwiązać ten problem inżynierowie opracowali turbosprężarkę ze zmienną geometrią łopatek. Modyfikacji uległ wirnik turbiny a dokładnie kąty nachylenia łopatek odpowiedzialnych za napęd. Łopatki zainstalowane są na pierścieniach o ruchu kątowym sterowanym przez specjalny siłownik, który obsługiwany jest siłą spalin z kolektora wydechowego. W ten sposób łopatki regulują się same. Inaczej zachowują się gdy silnik pracuje na wolnych obrotach, inaczej gdy wchodzi na wyższe obroty. Na wolnych obrotach łopatki tworzą mały przepływ spalin taki aby dało się zniwelować efekt tzw. „ turbo dziury”. Na wyższych obrotach łopatki rozwierają się umożliwiając większy przepływ spalin na wirnik turbiny. Dzięki takiemu rozwiązaniu turbosprężarka potrafi dopasować się do aktualnej pracy silnika i utrzymuje optymalny poziom doładowania niezależnie od mocy obrotów.
Zalety turbosprężarki ze zmienną geometrią łopatek
Jak każdy element naszego samochodu turbosprężarka ze zmienną geometrią łopatek ma wady i zalety. Największą zaletą turbo jest na pewno to, że jej działanie zmniejsza temperaturę oraz ciśnienie spalin. Ma również duży wpływ na zwiększenie tzw. „turbo dziury”. Jej działanie powoduje szybszą reakcję na naciśnięcie pedału gazu. Kolejną zaletą jest lepsze doładowanie niż to miało miejsce w turbo z zaworem upustowym. Moc dodawana jest płynnie, przyśpieszenie jest znacznie przyjemniejsze. Zaletą jest również osiągnięcie większej mocy, czyli tego co kierowcy lubią najbardziej.
Wady turbosprężarki ze zmienną geometrią łopatek
Niestety turbo ma również zauważalne wady. Jest niestety urządzeniem bardziej skomplikowanym przez co znacznie droższym. Kierowcy z tego typu turbosprężarkami muszą w razie ewentualnej awarii liczyć się z większymi kosztami napraw. Nagar, który gromadzi się na łopatkach wirnika powoduje, że pierścień który nimi steruje zaczyna się blokować i powoduje słabszy przepływ powietrza. Jest to sytuacja bardzo niebezpieczna. Może doprowadzić do gwałtownego wzrostu ciśnienia doładowania. W takiej sytuacji trzeba jak najszybciej oddać auto do warsztatu. W przypadku awarii trzeba mieć również świadomość, że w wielu przypadkach nie wystarczy sama regeneracja, ponieważ może się ona stać nieopłacalna. Wtedy konieczna będzie wymiana urządzenia na nowe a to do najtańszych nie należy.
Objawy awarii
Jak każda turbosprężarka tak również turbosprężarka ze zmienną geometrią łopatek może ulec awarii. Warto znać objawy takich awarii aby w porę zareagować i naprawić usterkę. Uszkodzenie bowiem może prowadzić nawet do zniszczenia silnika.
Najczęściej występującą awarią jest zużycie się eksploatacyjne turbosprężarki, którego objawem jest zwiększone spalanie oleju oraz nietypowe dźwięki. Oprócz tego będzie można zauważyć olej w układzie dolotowym. Elementem, który najbardziej podatny jest na awarię ze względu na wykonywaną pracę jest łożysko wirnika. Luzy występujące na łożyskach, niewielkie są naturalne, natomiast gdy pojawią się większe mogą sprowokować awarię ponieważ wirnik turbo będzie ocierał się o obudowę. W procesie tym powstają opiłki, które mogą trafić do cylindra a to może skutkować złą kondycją silnika. Usterki mogą powodować gwizd, który towarzyszy pracy turbosprężarki, spadek mocy, nieregularne rozwijanie mocy lub przechodzenie silnika w tryb awaryjny.
Profilaktyka
Turbiny o zmiennej geometrii ze względu na swoje zaawansowanie są o wiele droższe w zakupie a i h regeneracja nie zawsze może być wykonana. Warto więc zrobić wszystko co w naszej mocy aby turbina służyła nam jak najdłużej. Zwróćmy szczególną uwagę na olej, który służy do smarowania łożysk turbosprężarek. Musi być on jak najwyższej jakości. Przechodzenie na półsyntetyczne oleje do smarowania nie jest zalecane przez producentów. Naprawy turbosprężarek ze zmienną geometrią łopatek ( VGT) są trudne i bardzo kosztowne. Brakuje również specjalistów, którzy potrafią w sposób skuteczny je zregenerować. Zostaje nam więc profilaktyka, która może się okazać najlepszym rozwiązaniem.
Image by Rama, CC BY-SA 2.0 FR https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.0/fr/deed.en, via Wikimedia Commons
