Turbodoładowanie – czy warto?

Mechanicznie i z turbosprężarką

We współczesnych samochodach stosowane są dwa rodzaje doładowań. W tzw. doładowaniu mechanicznym powietrze dolotowe zostaje wstępnie sprężone, po czym zostaje skierowane do komory spalania. Na skutek jego wyższego ciśnienia, zwiększona zostaje również porcja wtryskiwanego paliwa. W konsekwencji tego działania uzyskuje się większą moc, a także wyższą wartość momentu obrotowego jednostki napędowej, przy jednoczesnym zachowaniu tej samej prędkości obrotowej oraz pojemności skokowej. Doładowanie mechaniczne ma jednak swoje ograniczenia: ze względu na to, iż kompresor jest napędzany przez silnik, udaje się osiągnąć jedynie niewielkie zwiększenie mocy (w granicach od 10 do 15 proc). Ponadto w miarę wzrostu mocy silnika rośnie też moc pobierana z wału przez samą sprężarkę, co pochłania część dodatkowej mocy wypracowanej przez układ doładowania. Znacznie bardziej efektywny jest drugi rodzaj doładowania, tzw. turbosprężarkowe. W tym rozwiązaniu wykorzystywana jest energia wylotu spalin napędzających turbinę. Ta ostatnia jest umieszczona na wale, na którym zamontowana jest ponadto sprężarka zasysająca i sprężająca powietrze. W artykule skupimy się na zaletach i wadach znacznie częściej obecnie stosowanego doładowania sprężarkowego.

Turbosprężarka, czyli sporo zalet …

Jedną z najważniejszych zalet jest wzrost wydajności silnika, w porównaniu z jednostką wolnossącą o takiej samej pojemności, co pozwala na znaczne podniesienie jego mocy. Silniki z turbodoładowaniem pracują z dużym nadmiarem powietrza. Co to oznacza w praktyce? Przede wszystkim zwiększenie sprawności jednostki napędowej, przy jednoczesnym niższym zużyciu paliwa w porównaniu z silnikami wolnossącymi. Nie bez znaczenia przy obecnej dbałości o ekologię, jest ponadto niska emisja spalin. I oczywiście coś, co na pewno zainteresuje miłośników dynamicznej jazdy – wyższy moment obrotowy, czyli możliwość uzyskania większej elastyczności jednostki napędowej.

… niestety, są i wady

Największą wadą turbodoładowania (dotyczy to głównie starszych rocznikowo pojazdów), jest tzw. efekt turbodziury. Co to takiego? Jest to przedział czasowy, który jest potrzebny na rozpędzenie wirnika sprężarki. Daje się wtedy odczuć zdecydowany spadek możliwości silnika i w konsekwencji reakcja na wciśnięcie pedału przyspieszenia jest opóźniona. Ze względu na ekstremalne warunki pracy turbosprężarki należy jej poświęcić więcej uwagi niż innym podzespołom. Absolutną koniecznością jest regularna wymiana oleju w silniku. Ten ostatni musi charakteryzować się odpowiednimi parametrami, ponieważ poza jednostką napędową smaruje i chłodzi również elementy doładowania. Ponadto należy pamiętać o regularnej wymianie filtra powietrza, aby zapobiec wnikaniu zewnętrznych zanieczyszczeń, które przy wysokich obrotach wirnika turbosprężarki (rzędu 250 tys. obr./min.), mogą trwale uszkodzić jego łopatki. I wreszcie podstawowe zasady, o których musi pamiętać każdy posiadacz samochodu z turbodoładowaniem. Nie wolno wyłączać silnika bezpośrednio po jeździe z mocnym obciążeniem (np. na autostradzie). Należy odczekać, aby krążący olej ostudził turbo: pamiętajmy, iż po forsownej jeździe temperatura wewnątrz turbosprężarki wynosi nawet 1 tys. st. C, co może doprowadzić do zniszczenia łożyska i zwęglenia oleju. Z kolei po rozpoczęciu jazdy z zimnym silnikiem, należy dać czas sprężarce na rozpoczęcie pełnego smarowania: przez co najmniej kilkanaście pierwszych minut jazdy, należy stanowczo unikać wchodzenia na wysokie obroty.

Co (najczęściej) się psuje?

Najczęściej dochodzi do zatarcia się łożysk turbosprężarek. W dalszej kolejności należy wymienić, m.in. wyginanie lub wyłamywanie się łopatek w wirnikach, uszkodzenia systemu zmiennej geometrii łopatek, korozję zaworu podciśnienia czy wypalenie uszczelniaczy. Nie wszyscy – nawet bardziej obznajomieni z techniką motoryzacyjną wiedzą, iż na stan turbosprężarki mogą wpływać również inne elementy silnika. Chodzi tu głównie o nieprawidłowo funkcjonujące wtryskiwacze. W momencie podawania zbyt dużej dawki paliwa, pojawia się w spalinach zbyt duża ilość sadzy. Ta ostatnia, jak każde zanieczyszczenie, jest niebezpieczna zarówno dla wirnika turbosprężarki, jak i łopatek zmiennej geometrii.