Proces czyszczenia turbosprężarki w samochodzie oraz charakterystyka procesu

Aby zwiększyć osiągi silnika, bez zmiany jego konstrukcji, konieczne jest zainstalowanie w jednostce napędowej układu doładowania silnika. Coraz częściej, podobny układ podzespołów instalowany jest fabrycznie, i już nie tylko wielolitrażowe pojazdy ciężarowe mogą pochwalić się podobną instalacją, ale również samochody małolitrażowe, których pojemność nie przekracza 2 litrów. Jakie rozwiązania stosuje się obecnie? Jakie jest zadanie turbosprężarki i czym ona różni się od kompresora?

Działanie turbosprężarki

Tłoczeniem powietrza do silnika, mogą zajmować się dwa różne urządzenia. Jest to kompresor mechaniczny albo turbosprężarka. Kompresor działa, wykorzystując część mocy silnika, a napędzany jest za pomocą paska, podłączonego do wałka korbowego. Ze względu na swoją konstrukcję, efekty jego pracy, czuć można w pracy silnika już od niskich obrotów – prędkość obrotów koła kompresji jest wprost proporcjonalna do obrotów wału napędowego. Inna sytuacja ma miejsce w przypadku turbosprężarki i na niej się skupimy. Jest to połączenie dwóch urządzeń, turbiny i sprężarki. Jest to, odpowiednio, część ciepła i zimna turbodoładowania. Część ciepła, czyli cała turbina wraz z korpusem, swoją nazwę wzięła od tego, że temperatura środowiska jej pracy przekracza 800 stopni Celsjusza. Wobec podobnych warunków pracy konieczne było zastosowanie specjalnych stopów do budowy wirnika turbiny, bardzo odpornych na wyżarzanie i wysoką temperaturę. Stąd też zawartość procentowa niklu i chromu w stopie, z którego zrobiona jest turbina, często przekracza zawartość żelaza. Konstrukcja taka rzeczywiście jest odporna na wysoką temperaturę, jednak jest jednocześnie bardzo krucha i przy prędkości obrotowej sięgającej 200 tysięcy obrotów na minutę, nawet bardzo małe ciało obce, może spowodować uszkodzenie turbiny, utratę wyważenia, a w efekcie powstanie bicia, które turbinę rozerwie, albo uszkodzi jej korpus, co znacząco zwiększy koszt ewentualnej regeneracji. Wirnik turbiny zainstalowany jest na wałku, który nosi nazwę rdzenia turbosprężarki. Na tym samym wałku, po stronie zimnej pracuje talerz sprężarki, zwany kołem kompresji. Koło kompresji pracuje w znacznie łatwiejszych warunkach, ale z prędkością identyczną jak turbina – nie zastosowano przełożenia pomiędzy częścią zimną i ciepłą. Niższa temperatura jej pracy jest podyktowana faktem, że podnoszenie temperatury pracy silnika, poprzez tłoczenie do komory spalania podgrzanego powietrza jest wysoce niewskazane. Ponieważ nie istnieje idealny izolator cieplny, a wykonywana praca podnosi dodatkowo temperaturę, część zimna zwiększa temperaturę powietrza tłoczonego do silnika. Aby uniknąć skutków, wywołanych podobną sytuacją stosuje się w połączeniu, między układem doładowującym a silnikiem wymiennik ciepła zwany intercoolerem, czyli chłodnicę powietrza doładowania. Tak, w skrócie, wygląda działanie układu doładowania silnika w postaci turbosprężarki. Warto wspomnieć jeszcze, o smarowaniu rdzenia. Z powodu warunków pracy turbosprężarka, koniecznie, potrzebuje stałego dopływu oleju silnikowego, który odgrywa rolę lubrykatora i chłodziwa. Pompa oleju zasilana jest elektrycznie, więc w przypadku, kiedy silnik nie pracuje, pompa również jest wyłączona i nie podaje oleju. Biorąc ten fakt pod uwagę, należy zaraz po uruchomieniu silnika, pozostawić pompie kilka chwil, aby przewody olejowe wypełniły się i zaczęły podawać olej na łożysko rdzenia (z ang CHRA, czyli Central Hausing Rotating Assemblies), oraz analogicznie po zatrzymaniu, nie gasić silnika, póki bezwładna turbina nie zatrzyma się, ponieważ w innym wypadku, będzie ona pracować bez oleju, co jest prostą drogą do jej uszkodzenia.

Turbosprężarki Garrett

Turbosprężarka, mimo tego w jak trudnych warunkach pracuje, określana jest, i ja również się z tym zgodzę, jako podzespół łatwy do uszkodzenia i delikatny. Aby uchronić się przed taką usterką, teoretycznie, wystarczy dbać o obecność oleju w turbinie, według wytycznych powyżej, jednak do zużycia eksploatacyjnego dochodzi mimo wszystko. Dlatego dobrą informacją jest, że turbo można regenerować, a regeneracja zazwyczaj przywraca jej 100% sprawności. Istotnym jest jedynie, aby podobną usługą zajął się autoryzowany serwis, ponieważ jedynie w takim miejscu mamy pewność, że jakość naprawy będzie właściwa, a w turbinie nie dojdzie do ponownych uszkodzeń w krótkim czasie po wykonaniu regeneracji.