Jak działa turbina – Melett – Turbo Serwis

Jednym z głównych podzespołów turbosprężarki jest turbina, nazywana „częścią gorącą” i odpowiadająca za napędzanie systemu turbodoładowania.

Coraz powszechniej stosowane są w samochodach osobowych układy turbodoładowania. Na budowę turbosprężarki składają się sprężarka, wałek turbosprężarki oraz turbina. Kadłub turbiny, wykonany ze stopu Ni-Resist, zawierającego do 16% niklu, 2,5% krzemu, do 4% chromu, do 2% manganu i do 8%miedzi, odporny jest na temperatury rzędu 1000 stopni Celsjusza. Wirnik turbiny wytwarzany jest z materiału Inconel, zawierającego od 36 do nawet 65% niklu, i potrafi pracować z prędkością wynoszącą od 100 000 do 250 000 obrotów na minutę.

Jak działa turbina - Zasada działania turbosprężarki

Zasada działania turbosprężarki jest dosyć prosta. Spaliny wychodzące przez kolektor wylotowy jednostki napędowej prowadzone są na łopatki do osadzonego na wałku turbosprężarki wirnika turbiny, który zostaje w ten sposób wprawiony w ruch. Połączony wałkiem drugi wirnik umieszczony jest w sprężarce, i napędzany przez turbinę kompresuje i wtłacza powietrze do komory spalania silnika. Często pomiędzy sprężarką a silnikiem powietrze prowadzone jest przez intercooler, czyli chłodnicę międzystopniową służącą wyłącznie do chłodzenia sprężonego powietrza, ponieważ jego zbyt wysoka temperatura przyczynia się do gorszej sprawności napełniania cylindra.

Turbosprężarka starszego typu i turbodziura

W samochodach wyposażonych w starszego typu turbosprężarki mocno odczuwalne jest zjawisko turbodziury, polegające na momencie bezwładności wirnika turbiny pojawiającym się w momencie gwałtownego zwiększenia obrotów silnika. Jest to spowodowane zależnością obrotów turbosprężarki od ilości spalin dostarczanych do turbiny. Aby zniwelować turbodziurę, producenci zaczęli stosować lżejsze materiały przy produkcji turbosprężarek, a także wprowadzili kilka ciekawych rozwiązań technologicznych, takich jak systemy kierowania spalin. Jednym z takich systemów jest zawór upustu spalin, nazywany wastegate, polegający na zamontowaniu zaworu, który w razie konieczności otwiera się i przekazuje spaliny bezpośrednio do układu wydechowego, pomijając turbosprężarkę. Jeżeli siły sprężyny oraz siłownika są dobrze dobrane, możliwa jest mechaniczna regulacja przepustowości spalin poprzez zawór. Drugim, coraz częściej stosowanym systemem jest technologia zmiennej geometrii kierownic turbiny(oznaczana przez producentów skrótami VNT, VTG, VGT, gdzie wszystkie skróty odnoszą się do takiego samego układu konstrukcyjnego), polegająca na zamontowaniu w turbinie ruchomych łopatek osadzonych na obrotowym pierścieniu, które w zależności od potrzeby zmniejszają lub zwiększają prędkość obrotową turbosprężarki. System ten jest jak na razie najbardziej skuteczny i najlepiej poprawia charakterystykę pracy układu turbodoładowania. Niezbyt często pojawiają się także systemy dwóch turbosprężarek, BiTurbo lub TwinTurbo, jednak montowane są one raczej do aut sportowych. Takie podwójne turbosprężarki można regenerować w naszym Turbo Serwisie Melett w Stalowej Woli Bosch Diesel Service – Pawlik.