Turbosprężarka, Turbo | Turbina samochodowa zasada działania

Turbo, Turbosprężarka, Turbina samochodowa zasada działania | Centrum Meletta składnica wiedzy na ogólnym forum motoryzacyjnym Diesla.

Turbosprężarka jest najczęściej spotykanym układem doładowania w silnikach spalinowych, posiadającym zarówno zwolenników jak i przeciwników, jednak niewiele osób tak naprawdę wie jaka jest zasada działania „turbo”.

Układy turbodoładowania nie są nowością w świecie motoryzacji, bowiem montowane są one już od około 80 lat w samochodach ciężarowych i 40 lat w osobówkach, jednak ich największa popularność u producentów samochodowych zdaje się dopiero zaczynać. Wszystko to za sprawą miniaturyzacji silników spalinowych, które dzięki turbosprężarkom wciąż mogą mieć przyzwoite osiągi przy niższym zużyciu paliwa i znacząco zmniejszonej emisji szkodliwych substancji do atmosfery. Turbosprężarki są już niemal nieodłącznym podzespołem dla silników wysokoprężnych, pojawiają się również coraz częściej przy jednostkach z zapłonem iskrowym.

Korpus turbosprężarki budowa

Urządzenia te składają się z trzech połączonych korpusów, w których mieści się rdzeń turbosprężarki, są to: korpus turbiny, korpus centralny oraz korpus sprężarki. Korpus turbiny jest często nazywany częścią ciepłą turbosprężarki, ponieważ jego temperatura robocza zwykle oscyluje w granicach 1000 stopni Celsjusza. W kadłubie tym znajduje się wirnik turbiny, który osadzony jest na wałku turbosprężarki, może znajdować się tu także jeden z systemów kierowania spalin, a mianowicie technologia zmiennej geometrii kierownic turbiny, polegająca na zamontowaniu pierścienia o ruchu kątowym z osadzonymi na nim ruchomymi łopatkami. W korpusie sprężarki znajduje się jedynie wirnik sprężarki, który również osadzony jest na wałku turbosprężarki, i wraz z elementami wewnętrznymi turbiny oraz elementami takimi jak łożyska, znajdującymi się w kadłubie centralnym, tworzy rdzeń turbosprężarki, który często znaleźć można pod nazwą CHRA (dostępne w ofercie oryginalnych części Melett w serwisach autoryzowanych Meletta), co jest skrótem od angielskiej nazwy rdzenia brzmiącej „Central Housing Rotating Assembly”.

Praca turbosprężarki rozpoczyna się w momencie, w którym spaliny trafiają na łopatki wirnika turbiny, wprawiając go w ruch, dzięki czemu prędkość obrotową nabiera również wałek turbosprężarki i, co za tym idzie, wirnik sprężarki. Kiedy wirnik sprężarki osiągnie odpowiednią prędkość obrotową zaczyna kompresować powietrze i wtłaczać je do komory spalania jednostki napędowej, powodując bardziej gwałtowne i wydajniejsze spalanie mieszanki paliwowo-powietrznej. Ciśnienie doładowania musi być jednak odpowiednio dobrane pod dawkę paliwa, celem uzyskania jak największej wydajności spalania.

Turbodziura w starych turbosprężarkach

W przypadku starszych turbosprężarek występowało nieprzyjemne zjawisko turbodziury, polegające na chwilowym bezwładzie turbosprężarki przy gwałtownym wzroście z dolnego pułapu obrotów silnika, jednak zostało ono wyeliminowane na kilka różnych sposobów. Pierwszym i najczęściej spotykanym jest wymieniona powyżej technologia zmiennej geometrii kierownic turbiny, polegająca na zwiększeniu prędkości przelotowej spalin w turbinie poprzez regulację średnicy ich przepływu. Drugim, nieco rzadziej spotykanym rozwiązaniem jest zawór upustu spalin, który w przypadku nadmiaru spalin prowadzonych na wirnik turbiny kieruje go bezpośrednio do układu wydechowego. Trzecie rozwiązanie to dwustopniowe systemy doładowania, które oparte są na niczym innym, jak zastosowaniu dwóch turbosprężarek lub turbosprężarki i kompresora.

Nasza pracownia regeneracji aparatury wtryskowej Common Rail Diesla, jako ASO Bosch i Melett naprawia turbosprężarki samochodowe różnego typu.