Turbiny od dawna były wykorzystywane w różnych rodzajach techniki - tam, gdzie potrzebne jest przekształcenie momentu liniowego w obrotowy. Na przykład, siłę przepływu wody zamienić na obrót wału elektrowni wodnej, aby wirnik generatora wytworzył z niej prąd, lub skierować we właściwy kierunek siłę pary w turbinie parowej. W silniku samochodowym turbina wykorzystuje tę samą zasadę, ale jest skonstruowana jeszcze bardziej efektywnie. Cena turbosprężarki do samochodu jest dość wysoka, dlatego usługi jej naprawy cieszą się dużym popytem.

Czym są turbosprężarki

Zasada działania tego zespołu zawarta jest już w jego nazwie. Tak jak słowo "turbosprężarka" składa się z dwóch - turbiny (od łacińskiego turbo - obrót z dużą prędkością) i sprężarki (od compressio - ściskanie), tak sama turbosprężarka samochodowa składa się z dwóch wirników. Jeden przyjmuje obrót, drugi go wykorzystuje, ale nie do obracania wału, a w celu sprężania powietrza dostarczanego do cylindrów. Do czego to jest potrzebne?
Moc silnika spalinowego bezpośrednio zależy od ilości paliwa dostarczanego do jego cylindrów. Jednak, ponieważ do spalania potrzebny jest również tlen, samo zwiększenie ilości benzyny nie wystarczy: konieczne jest również zwiększenie objętości powietrza. W zwykłym, wolnossącym silniku, jest to trudne do zrobienia: rozmiary komory spalania mają swoje ograniczenia.
Na szczęście, powietrze można sprężyć. Do tego celu używa się sprężarek. Mogą być mechaniczne, napędzane przez koło pasowe wału korbowego silnika, lub turbosprężarki. Te ostatnie są bardziej popularne, ponieważ nie odbierają mocy silnikowi, a wykorzystują energię gazów wydechowych. Pozwalają one osiągnąć wyższe wskaźniki mocy i efektywności paliwowej.

Jak działa turbosprężarka

Gazy wydechowe wychodzące z silnika, w drodze na zewnątrz kręcą łopatki jednego z wirników. Nazywa się go "turbinowym" lub "gorącym", ponieważ ma kontakt z rozgrzanymi spalinami. Na jednym wale z nim zamocowany jest wirnik "sprężarkowy" lub "zimny". Jego łopatki z siłą pobierają powietrze, sprężają je i wtłaczają do kolektora dolotowego.
Wirniki obracają się z dużą prędkością, która zależy od obrotów silnika. Oprócz tego, w turbosprężarce obecne jest łożysko, a także przechodzi przez nią obwód smarowania i/lub układu chłodzenia silnika. Również w zespole jest zawór upustowy, przez który odprowadzane jest nadmiar powietrza w przypadku nadmiernego ciśnienia.

Objawy awarii turbosprężarki

Ze wszystkich zespołów samochodu turbina pracuje w najbardziej stresujących warunkach, stale doświadczając przeciążeń. Prędkość obrotowa wału sprężarki to kilkadziesiąt tysięcy obrotów na minutę, temperatura gazów wydechowych - ponad 1000°C. Producenci używają do turbosprężarek części najwyższej jakości, ale i tak ulegają one awariom.
Symptomy uszkodzeń:

spadek mocy silnika;

czarny lub siny dym z tłumika;

zwiększone zużycie oleju lub paliwa;

obce dźwięki.

Wśród przyczyn awarii turbin na pierwszym miejscu stoją problemy z olejem silnikowym: jego jakością, ilością, filtrem i kanałami doprowadzającymi olej. Uszkodzić nawet nową turbosprężarkę mogą ciała obce wewnątrz wirników.
Zaszkodzić turbinie mogą również nieprawidłowe działania kierowcy: gwałtowne przyspieszenie na nierozgrzanym silniku, zbyt szybkie wyłączenie silnika po aktywnej jeździe.
Przyczyną niesprawności turbosprężarki mogą być również usterki w innych zespołach. Wtedy moduł sterowania silnikiem nie pozwala turbinie się włączyć.

Turbosprężarka (turbina) do PORSCHE Cayenne

Turbosprężarka (turbina) dla innych modeli PORSCHE