Turbosprężarka – jak działa turbo, jakie ma zalety i kiedy wymaga serwisu?
Silniki z turbosprężarką na stałe zdominowały współczesną motoryzację. Jeszcze kilkanaście lat temu jednostki wolnossące były standardem w większości samochodów, jednak obecnie trudno znaleźć producenta, który nie korzysta z technologii turbodoładowania. Niezależnie od tego, czy mówimy o modelach marki Skoda, BMW, Mercedes-Benz czy Ferrari, pod maskami coraz częściej pracują silniki wyposażone w turbosprężarki.
Popularność turbodoładowania nie jest przypadkowa. Turbo pozwala uzyskać wyższą moc, lepszą elastyczność silnika i wysoki moment obrotowy już od niskich obrotów. Jednocześnie producenci deklarują niższe zużycie paliwa i ograniczenie emisji spalin. W praktyce rzeczywiste spalanie zależy jednak przede wszystkim od stylu jazdy kierowcy i sposobu eksploatacji samochodu.
Jak działa turbosprężarka?
Zasada działania turbosprężarki jest stosunkowo prosta, choć sama konstrukcja należy do bardzo zaawansowanych technologicznie elementów silnika.
Turbosprężarka wykorzystuje energię spalin opuszczających silnik. Gorące spaliny wprawiają w ruch turbinę, która za pomocą wspólnego wałka napędza sprężarkę znajdującą się po stronie dolotowej. Sprężarka zasysa i spręża powietrze, a następnie wtłacza je do cylindrów pod wyższym ciśnieniem.
Większa ilość powietrza oznacza możliwość podania większej dawki paliwa, co bezpośrednio przekłada się na wzrost mocy oraz momentu obrotowego. Dzięki temu stosunkowo niewielkie jednostki napędowe są dziś w stanie osiągać parametry, które jeszcze niedawno wymagały silników o znacznie większej pojemności.
Współczesne turbosprężarki często współpracują również z intercoolerem, czyli chłodnicą powietrza doładowującego. Jej zadaniem jest obniżenie temperatury sprężonego powietrza, co dodatkowo poprawia wydajność całego układu.
Pierwsze turbosprężarki w samochodach osobowych
Silniki wspomagane turbosprężarkami funkcjonowały już wcześniej w przemyśle lotniczym, jednak początkowo rozmiary oraz stopień skomplikowania tych urządzeń uniemożliwiały ich powszechne zastosowanie w samochodach osobowych.
Za pierwszy seryjnie produkowany samochód wyposażony w turbosprężarkę uznaje się Oldsmobile Jetfire z 1962 roku. General Motors uznał, że wolnossące V8 o pojemności ponad 3,5 litra wymaga dodatkowego zastrzyku mocy i rozpoczął współpracę z firmą Garrett.
Kilka lat później europejscy producenci również dostrzegli potencjał nowej technologii. W 1973 roku BMW zaprezentowało model 2002 Turbo, który generował imponujące jak na tamte czasy 170 KM i osiągał 100 km/h w około 7 sekund. Niedługo później Porsche przedstawiło pierwszą 911 Turbo, która na stałe wpisała się do historii motoryzacji.
Turbosprężarka a silnik wolnossący – najważniejsze różnice
Silniki wolnossące pobierają powietrze wyłącznie dzięki podciśnieniu wytwarzanemu podczas pracy tłoków. Oznacza to, że ilość powietrza trafiającego do cylindrów jest ograniczona i zależy przede wszystkim od pojemności jednostki napędowej.
Silnik z turbosprężarką otrzymuje dodatkowe sprężone powietrze, dzięki czemu może generować znacznie większą moc przy mniejszej pojemności.
Zalety, wady silników z turbosprężarką
Silniki z turbosprężarką cieszą się dużą popularnością przede wszystkim ze względu na wyższą moc i moment obrotowy, które przekładają się na lepszą dynamikę jazdy i większą elastyczność jednostki napędowej. Dzięki turbodoładowaniu samochód może dynamicznie przyspieszać już od niskich obrotów, a jednocześnie producenci mogą stosować mniejsze i lżejsze silniki, zachowując bardzo dobre osiągi. Dodatkowo podczas spokojnej jazdy możliwe jest uzyskanie niższego zużycia paliwa. Należy jednak pamiętać, że silniki z turbosprężarką mają również swoje wymagania. Ich bardziej skomplikowana konstrukcja może generować wyższe koszty ewentualnych napraw, a sama turbosprężarka jest szczególnie wrażliwa na jakość oleju oraz sposób eksploatacji. Zaniedbania serwisowe i nieprawidłowe użytkowanie mogą z kolei prowadzić do kosztownych uszkodzeń układu turbodoładowania.
Turbosprężarka czy kompresor?
W motoryzacji stosuje się również kompresory mechaniczne. W przeciwieństwie do turbosprężarki są one napędzane bezpośrednio przez silnik za pomocą paska osprzętu.
Największą zaletą kompresora jest niemal natychmiastowa reakcja na dodanie gazu i praktyczny brak opóźnienia w budowaniu mocy. Z kolei turbosprężarka wykorzystuje energię spalin, która w przeciwnym razie zostałaby utracona, dzięki czemu osiąga wyższą sprawność energetyczną.
To właśnie z tego powodu obecnie zdecydowana większość producentów stawia na układy turbodoładowania.
Turbo w XXI wieku
Minęło ponad sześć dekad od zastosowania pierwszej turbosprężarki w samochodzie osobowym, a technologia nieustannie się rozwija.
Współczesne rozwiązania, takie jak turbosprężarki o zmiennej geometrii łopatek, układy twin-scroll czy elektryczne wspomaganie turbosprężarek, znacząco ograniczyły efekt tak zwanej turbodziury. Dzisiejsze samochody reagują na dodanie gazu znacznie szybciej niż ich poprzednicy sprzed kilkunastu lat.
Najczęstsze usterki turbosprężarki
Mimo wysokiej trwałości turbosprężarka pracuje w ekstremalnych warunkach. Temperatura spalin może przekraczać nawet 900 stopni Celsjusza, a prędkość obrotowa wirnika dochodzi do ponad 200 tysięcy obrotów na minutę.
Do najczęstszych usterek należą:
- zużycie łożysk i wałka turbiny,
- uszkodzenie uszczelnień,
- zapieczenie zmiennej geometrii,
- przedostawanie się oleju do układu dolotowego,
- uszkodzenie wirnika przez zanieczyszczenia,
- awarie układu sterowania ciśnieniem doładowania.
Pierwszymi objawami problemów są zazwyczaj charakterystyczny gwizd podczas przyspieszania, spadek mocy, zwiększone zużycie oleju, dymienie z układu wydechowego oraz pojawienie się komunikatów błędów silnika.
Kiedy należy serwisować turbosprężarkę?
Turbosprężarka nie wymaga regularnej wymiany w określonych interwałach, jednak jej trwałość w ogromnym stopniu zależy od prawidłowej eksploatacji.
Aby utrzymać układ turbodoładowania w dobrej kondycji, należy:
- regularnie wymieniać olej silnikowy i filtry,
- unikać wysokich obrotów tuż po uruchomieniu zimnego silnika,
- po dynamicznej jeździe odczekać chwilę przed wyłączeniem jednostki,
- kontrolować szczelność układu dolotowego,
- reagować na pierwsze objawy spadku osiągów.
Szybka diagnostyka często pozwala uniknąć kosztownej regeneracji lub konieczności wymiany całej turbosprężarki.
Serwis turbosprężarek i układów turbodoładowania w VCentrum
W VCentrum doskonale rozumiemy specyfikę nowoczesnych silników turbodoładowanych. Dlatego oferujemy profesjonalną diagnostykę oraz kompleksowy serwis układów turbodoładowania w samochodach marek BMW, Mercedes-Benz, Audi, Porsche, Land Rover, Volvo i wielu innych.
W ramach obsługi wykonujemy między innymi diagnostykę układu doładowania, kontrolę szczelności, ocenę pracy turbosprężarki oraz naprawy związane z osprzętem silnika.
Jeżeli planujesz zakup samochodu z silnikiem turbodoładowanym lub chcesz zadbać o prawidłową kondycję swojego auta, zapraszamy do VCentrum. Nasi specjaliści pomogą utrzymać Twój samochód w doskonałej kondycji technicznej i zadbają o bezproblemową pracę układu turbodoładowania przez wiele lat.
