Zasada działania turbiny – regeneracja turbiny – Serwisy Melett

Regeneracja turbiny – Serwisy Melett

Turbosprężarki coraz częściej pojawiają się w samochodach osobowych. Jak funkcjonuje system turbodoładowania?

Po raz pierwszy turbosprężarki zawitały do aut osobowych w 1973 roku, jednak w transporcie drogowym zastosowanie znalazły już w latach 30 ubiegłego wieku. Obecnie coraz częściej spotykamy je w autach rodzinnych, czy też małolitrażowych hatchbackach.

Dzięki turbosprężarkom zwiększa się sprawność jednostki napędowej, wzrasta jej wysilenie. Silniki turbodoładowane cechują się dożo lepszymi parametrami przy zachowaniu niższej masy i wymiarów. Systemy doładowania poprawiają charakterystykę silnika, który dzięki nim potrzebuje niższych obrotów do osiągnięcia maksymalnego momentu obrotowego. Samochód z turbiną lepiej i płynniej przyspiesza, radzi sobie z większymi obciążeniami i ma mniejszy problem z pracą na dużych wysokościach, gdzie jest mniej tlenu potrzebnego do spalania paliwa.

Zasada działania turbiny - opis

Zasada działania turbiny opiera się o wykorzystaniu gazów wylotowych w celu wtłoczenia większej ilości powietrza do komory spalania silnika. Spaliny prowadzone są bezpośrednio z kolektora wydechowego na wirnik turbiny, wprawiając go w ruch obrotowy. Ten z kolei napędza wałek turbosprężarki, na którym osadzony jest też drugi wirnik, umiejscowiony w sprężarce. Rozpędzony wirnik sprężarki kompresuje zassane powietrze i wtłacza je do komory spalania. Prędkość wirnika turbosprężarki może wynosić od 100 000 do nawet 300 000 obrotów na minutę, a jej temperatura w czasie pracy dochodzi do 1000 stopni Celsjusza, dlatego bardzo ważne jest odpowiednie smarowanie i chłodzenie urządzenia. Odpowiada za to olej silnikowy, prowadzony specjalnie wydrążonymi w korpusach turbosprężarki kanalikach olejowych, zapewniając dogodne warunki pracy wirników i łożysk. Chłodzeniem powietrza wtłaczanego do silnika zajmuje się intercooler, czyli chłodnica międzystopniowa.

Zjawisko turbodziury

Istotnym zjawiskiem w jednostkach napędowych wykorzystujących turbodoładowanie jest turbodziura, czyli moment bezwładności wirnika, pojawiający się w momencie gwałtownego zapotrzebowania na moc silnika np. przy zmianie biegu lub pełnym wciśnięciu gazu. Turbodziura powodowana jest zależnością obrotów turbosprężarki od ilości gazów wtłaczanych do turbiny. Gdy silnik pracuje na niskich obrotach, prędkość obrotowa turbosprężarki też jest niska, a gdy obroty silnika gwałtownie się zwiększą, występuje lekkie opóźnienie przyspieszenia wirnika turbiny. Występuje kilka rozwiązań technologicznych problemu turbodziury. Jednym z nich jest technologia zmiennej geometrii kierownic turbiny, polegająca na zastosowaniu obrotowego pierścienia, na którym osadzone są ruchome łopatki, regulujące przepływ spalin w turbinie. Stosowane są także lżejsze materiały przy tworzeniu samych urządzeń, czy zawory upustu spalin, nazywane potocznie wastegate. Niektórzy producenci stosują w swoich konstrukcjach dwie turbosprężarki w układzie BiTurbo lub TwinTurbo. Tak właśnie skonstruowane turbiny możemy poddawać regeneracji lub naprawie w naszym warsztacie Melett z zastosowaniem oryginalnych części.