ABC Turbiniarza

[TiGRA]

ABC TURBO



Turbodoładowanie silników spalinowych - przede wszystkim silników Diesla - stało się tak powszechne, że nikogo już dzisiaj nie trzeba przekonywać o korzyściach płynących z jego stosowania. Podwyższenie mocy osiąganej z jednostki pojemności silnika, zwiększenie jego ekonomiczności, zmniejszenie emisji szkodliwych substancji w spalinach - są to wszystko zjawiska znane każdemu mechanikowi. Prawdopodobnie każdy zakład naprawy samochodów spotkał się już z problemem niesprawnego systemu turboładowania. Zajmijmy się w tym miejscu problemami eksploatacyjnymi. Oczywiste jest, że uwagi te mają charakter uniwersalny i dotyczą w równym stopniu samochodów osobowych, jak i ciężarowych.

Oleje
Producenci turbosprężarek (Garrett, KKK, Hotset itd.) nie stawiają stosowanym w swoich produktach olejom szczególnie ostrych wymagań: wystarczy, że na opakowaniu znajduje się wyraźna informacja o przeznaczeniu do silnika z turbodoładowaniem. Z doświadczenia wynika jednak, że najmniejszą awaryjnością charakteryzują się turbosprężarki smarowane (i chłodzone zarazem) olejami o parametrze lepkości co najmniej 15W40 (latem nawet 20W50) w miarę możliwości syntetycznymi. Z tego względu nie zaleca się stosowania olejów o mniejszej lepkości (które być może i nie są przyczyną gwałtownych uszkodzeń. skracają jednak znacznie - w zależności od sposobu użytkowania samochodu nawet do 50% - okres eksploatacji turbosprężarki).

Filtry
Występowanie ciał obcych w powietrzu 2asilającym turbosprężarkę (np. cząsteczki kurzu), może doprowadzić do uszkodzenia łopatek koła kompresora, co z kolei powoduje niewyważenie układu wirującego, a w konsekwencji uszkodzenie systemu uszczelnień. Dlatego należy ściśle przestrzegać terminów wymiany filtrów i dbać o cały układ ssący. Zanieczyszczenia w oleju - cząsteczki metalu lub nagaru - mogą uszkodzić łożyska, obudowę centralną lub powierzchnię wałka, utrudnić przepływ oleju i funkcjonowanie pierścieni uszczelniających. Awarie wynikające z braku dbałości o układ ssący bądź filtr oleju są szczególnie niebezpieczne dla turbosprężarki. Ich naprawa bowiem związana jest często z koniecznością wymiany uszkodzonego koła kompresora lub watka z kotem turbiny. Jeżeli dodamy tu, że wartość wałka z kotem turbiny (które stanowią zresztą nierozłączną całość) osiąga jedną trzecią wartości całej turbosprężarki (a nierzadko nawet połowę), to jakiekolwiek komentarze stają się zbyteczne. Należy dodać, że wszelkie oszczędności na materiałach eksploatacyjnych (gorsze oleje, nieterminowe wymienianie filtrów itp.) w przypadku silników z turbodoładowaniem są oszczędnościami co najmniej wątpliwymi. Kończą się najczęściej bardzo kosztownymi naprawami turbosprężarki (nie mówiąc już o ich wpływie na inne elementy silnika).

Sposób użytkowania
Podczas codziennej eksploatacji należy pamiętać o dwóch podstawowych zasadach.
1. Po włączeniu silnika należy odczekać do 30 s i dopiero można zwiększyć jego obroty. Czas ten jest potrzebny na wypełnienie przewodów olejowych i ma zapobiec sytuacji, w której turbosprężarka zostałaby rozpędzona do wysokich obrotów bez należytego smarowania-
2. Nie wolno zatrzymywać pod żadnym pozorem silnika pracującego na wysokich obrotach. W tym momencie ciśnienie oleju w układzie smarującym gwałtownie spada (do zera), wirnik turbosprężarki ma ciągle bardzo wysokie obroty, a turbosprężarka pracuje bez należytego smarowania. Nieprzestrzeganie tych zaleceń nie spowoduje prawdopodobnie nagłej awarii, jednak znacząco wpłynie na długotrwałość pracy turbosprężarki. Pamiętajmy, że sytuacje takie (tj. nadawanie silnikowi wysokich obrotów zaraz po uruchomieniu oraz wyłączanie na wysokich obrotach) są przyczyną pracy wirnika w warunkach niedostatecznego smarowania, co poważnie zwiększa zużycie łożysk.

Anomalie w pracy turbosprężarki
Wszelkie anomalie w pracy tego urządzenia powinny wywołać natychmiastową reakcję użytkownika. Do anomalii takich należy zaliczyć wycieki oleju przez system uszczelnień do kompresora (w konsekwencji do układu zasilania powietrzem silnika) lub przez turbinę do układu wydechowego, co objawia się nadmiernym dymieniem. Również wszelkie nienormalne hałasy, tj. gwizdy, ocierania itp., mogą być związane z awarią turbosprężarki. Bardzo często nieszczelności w układzie przewodów doprowadzających powietrze z turbiny do silnika powodują brak mocy silnika związany ze spadkiem ciśnienia doładowania. Przewody te (a także uszczelnienia) muszą bowiem zapewnić szczelność do ciśnień sięgających 0,5-0,9 bara. Jeżeli wyeliminujemy nieszczelności, a pomiar ciśnienia doładowania (przeprowadzony w warunkach obciążenia silnika) wykaże odchyłki od wartości założonej przez producenta, to turbosprężarka wymaga naprawy. Należy stanowczo przestrzegać użytkowników przed samodzielną regulacją ciśnienia doładowania - może to być przyczyną poważnej awarii silnika. Stosunkowo niewielkie niesprawności (odchylenia od norm warunków pracy) prowadzą nieuchronnie do awarii całego urządzenia. Dlatego jedynie okresowe sprawdzanie stanu turbosprężarki i w miarę wczesne wykrywanie niesprawności może uchronić użytkownika przed kosztami związanymi z "grubą" naprawą lub jej całkowitą wymianą.

Awaria turbosprężarki
W razie awarii - bo do takiej może niestety dojść nawet przy przestrzeganiu wszystkich wymienionych zaleceń - należy pamiętać o dwóch rzeczach.
1. Należy sprawdzić silnik. To właśnie jego niesprawności są przyczyną awarii systemu doładowywania- Nie usunięcie tych niesprawności doprowadzi do ponownego zniszczenia turbosprężarki. Autorom znane są przypadki, gdy turbosprężarka "siadała" (i była wymieniana na nową) dwa. a nawet trzy razy, zanim zdecydowano się na gruntowne sprawdzenie samochodu- Jaki to mogło mieć wpływ na wiarygodność serwisu dokonującego naprawy? Parametry pracy silnika, które mogą mieć wpływ na stan turbosprężarki, są w zasadzie bardzo prostym zagadnieniem i mogą być sprawdzone przez każdy serwis bez konieczności inwestowania - wymagany sprzęt jest w posiadaniu serwisu, albo może być nawet wykonany we własnym zakresie. Najbardziej istotne jest, aby turbosprężarka miała właściwe odprowadzenie oleju do miski olejowej. Przewód ten nie może być skręcony, zgięty lub z tzw. syfonem. Przedmuchy do komory korbowodowej w sprawnym silniku nie mogą przekraczać 50 mm słupa wody. Powyżej tej wartości nadciśnienie może utrudniać swobodny spływ oleju z turbosprężarki (objawia się to wyciekiem oleju do turbiny i kompresora nawet w fabrycznie nowej turbosprężarce).
2. Pod żadnym pozorem nie należy przeprowadzać naprawy turbosprężarki, gdy zakład nie dysponuje odpowiednim sprzętem oraz częściami zamiennymi. Tylko przypadek może sprawić, że będzie pracowała turbosprężarka, w której po rozebraniu nie przeprowadzono ponownego wyważenia zespołu wirującego (koło turbiny z wałkiem wraz z kotem kompresora). O tym, że będzie sprawna taka, do której dorobiono we własnym zakresie części (np. łożyska hydrodynamiczne), nie ma w ogóle mowy. Wszystkie niefachowe interwencje kończą się zawsze tym samym: naprawą o szerokim zakresie (konieczność wymiany dodatkowych elementów), a tym samym wysokich kosztach. Poprawnie wykonana regeneracja (tzn przebiegająca zgodnie z zaleceniami producenta) przywraca turbosprężarce wszystkie jej początkowe parametry (ciśnienie doładowywania. sprawność itd.). Naszym zdaniem warto zebrać wszystkie ww. wskazówki i w formie instrukcji (wydanej np. na papierze firmowym) przekazywać klientom serwisu posiadającym samochody z turbodoładowaniem. Z naszego doświadczenia wynika, że świadomość tych problemów jest niska Wawel wśród ludzi związanych z branżą motoryzacyjną.

przeredagowane z artykułu pana Mgr im. Jacek Liszkowski