rawie każdy entuzjasta motoryzacji spotkał się z terminem "turbosprężarka" lub "turbodoładowanie". Nie wielu zaś wie co, tak naprawdę, to znaczy. Dla tego w kilku słowach chcę przybliżyć podstawy konstrukcji najbardziej rozpowszechnionych turbosprężarek, montowanych na masową skalę we współczesnych silnikach spalinowych.  Na przekroju obok widzimy  przykład budowy takiego urządzenia. Składa się ono z części gorącej, czyli turbiny promieniowej (wylot spalin z silnika) i części zimnej, czyli sprężarki odśrodkowej (wlot powietrza do silnika). Obydwa wirniki zamontowano na jednej osi, ułożyskowanej ślizgowo w centralnej części  turbosprężarki. Gorące spaliny z cylindrów silnika, kierowane są przez specjalne kanały wirowe "baranie rogi" wprost na łopatki turbiny. Ta zaś wprawia w ruch obrotowy, za pośrednictwem wspólnego wałka, wirnik sprężarki powietrza. Na skutek siły odśrodkowej, centralnie zasysane powietrze, zostaje wyrzucone z wirnika do spiralnego kanału (dyfuzora), a dalej do układu dolotowego silnika. Ponieważ wirniki podlegają ogromnym przeciążeniom z uwagi na znaczne prędkości obrotowe (150-180tyś.obr/min, muszą być idealnie wyważone w procesie produkcji. Wyważa się je na specjalnych urządzeniach laserowych (foto-over).

ednak sama sprężarka, to nie wszystko. Potrzebny jest jeszcze układ regulacji ciśnienia powietrza w kanałach dolotowych silnika. Prostym i w miarę niezawodnym sposobem regulacji, jest upust ciśnienia po stronie tłoczenia  (silniki  benzynowe) z uwagi na wbudowaną w układ dolotowy przepustnicę powietrza. Drugim sposobem, jest upust gazów spalinowych  po stronie gorącej turbiny promieniowej (silniki wysokoprężne).  Trzecim zaś, regulacja strumienia gazów spalinowych napędzających turbinę, po przez zmianę nachylenia kierownic spalin  względem łopatek turbiny gazowej (zmienna geometria kierownic spalin). Mechanizmami wykonawczymi są z reguły siłowniki membramowo-sprężynowe, uruchamiane nad... lub podciśnieniem (patrz foto). Żadziej są to elektryczne silniki krokowe. Częstymi przypadkami awarii siłowników jest nieszczelność membram, korozja i zatarcia tłoczysk  w prowadnicy mieszka. Na (foto-over) pokazano uszkodzone mieszki sterujące. W naszym warsztacie naprawiamy takie niedogodności, uruchamiamy zapieczone kierownice i zawory obejściowe spalin, wymieniamy uszkodzone mieszki sterujące. Wymieniamy uszkodzone turbospręzarki i usuwamy skutki ich awarii (olej i opiłki w układzie dolotowym). Wykonujemy regulację dynamiczną turbosprężarki zabudowanej na silniku. Leczymy  skutki "PSJ".

urbosprężarka pokazana na zdjęciu obok, to klasyczny przykład konstrukcji z zaworem upustu spalin. W miarę narastania prędkości obrotowej turbiny gazowej, wzrasta ciśnienie powietrza w sprężarce i kanałach dolotowych. Siłownik membramowo-sprężynowy [7.] utrzymuje zawór obejściowy spalin [6.over] w pozycji zamkniętej.  Po przekroczeniu dopuszczalnego cisnienia doładowania 0,6-0,8 atn, siłownik wysterowany ciśnieniem wewnętrznym sprężarki, powoduje uchylenie zaworu upustowego spalin, a tym samym zmniejszenie ciśnienia gazów spalinowych. To zaś powoduje spadek dynamiki sprężarki z jednoczesnym spadkiem ciśnienia po stronie tłoczenia. Podstawową wadą tej konstrukcji, jest duże opóźnienie pomiędzy wcisnięciem pedału "gazu", a uzyskaniem efektu doładowania. W żargonie warsztatowym mówimy o tzw. "turbodziurze". Zjawisko to  narasta w przypadku zastosowania chłodnicy powietrza i wydłużenia przewodów dolotowych. Szybkość  reakcji turbiny gazowej na zmieniajace się zapotrzebowanie na sprężone powietrze, nazywamy  "nadążnością turbospręzarki".

a zdjęciach obok pokazano turbosprężarkę przeznaczoną od francuskiego silnika 1,9 CR turbo F9K lub F9Q "Opel Vivaro" lub awario, jak kto woli...  To kolejny przykład konstrukcji sprężarki z zaworem upustowym spalin. Mieszek sterujący  połączono przewodem ciśnieniowym z wylotem sprężarki. Nadmierny wzrost ciśnienia na wylocie, powoduje wypchnięcie tłoka mieszka i uchylenie zaworu grzybkowego w części gorącej turbiny. W tym czasie, pewna część gazów spalinowych wypłynie do rury wydechowej z pominięciem łopatek turbiny widocznej na zdjęciu [over]. Dynamika sprężarki spada, a co za tym idzie, obniża się ciśnienie doładowania (sprzężenie zwrotne). Na końcu tłoczyska znajduje się długi gwint, służący  do regulacji napięcia wstępnego sprężyny w mieszku sterującym. Siła wstępna sprężyny doszczelnia zawór spalin w części gorącej - patrz [foto_over] i zapobiega przedwczesnemu otwarciu. Częstą przyczyną niesprawności jest perforacja przepony w siłowniku.  Wysoka temperatura, zapylenie, korozja obudowy, to najczęstrze przyczyny uszkodzeń mieszków sterujących.

rzy okazji warto wspomnieć o kilku szczegółach, które mają bezpośredni wpływ na bezawaryjną pracę sprężarki. Przed montażem nowej, lub regenerowanej turbosprężarki należy zakupić NOWE!!! uszczelki i przekładki termiczne. Nie stosować żadnych lepiszczy i magicznych specyfików, które mogłyby zaślepić kanały smarujące,  uszkodzić łopatki turbiny bądź sprężarki. Połączenia gwintowe skręcać na czyste giwnty pozbawione wżerów i zadziorów. Główny przewód smarujący skręcamy na nowe uszczelki miedziane, oringi lub nieuszkodzone stożki zaciskowe (w zależności od konstrukcji). Pamiętajmy o zalaniu piasty sprężarki olejem silnikowym (foto-over). To ważne ponieważ unikniemy suchego tarcia przy rozruchu silnika. Oś z wirnikami może osiągać prędkość obrotową do 150 - 180 tyś. obr/min. Ta prędkość obrotowa zalęży głownie od rodzaju zastosowanych wirników i ich masy. Rura wydechowa z  kompensatorem powinna być szczelna. Przewody powietrza: dolotowe i wylotowe nie mogą mieć zadnych zanieczyszczeń, zadarć lub innych oznak niesprawności. Pozorne oszczędności z reguły wychodzą bokiem. Nie bagatelizujmy zagubionej przy montażu nakrętki, lub spinki. Prawie zawsze znajdą się one po niewczasie w uszkodzonej sprężarce - warto o tym pamiętać.

olejnym przykładen turbosprężarki, pozbawionej powyższych ułommności, jest  turbosprężarka o zmniennej geometrii kierownic turbiny gazowej. Jej podstawową zaletą jest szybka reakcja na chwilowe zapotrzebowanie na powietrze. To dzięki zastosowaniu ruchomych kierownic gazów wylotowych, istnieje możliwość płynnej regulacji kąta natarcia gazów spalinowych na łopatki turbiny gazowej, a tym samym regulacji ciśnienia doładowania po stronie tłocznej sprężarki. Siłownik membramowo-sprężynowy [9.] i [foto_over} sterowany podciśnieniem, wykonuje ruchy proporcjonalne do sygnałów prądowych płynących z "ECU" do zaworu sterującego turbosprężarki. Już na pierwszy rzut oka, widać podstawowe różnice w konstrukcji omawianych turbosprężarek: brak zaworu upustowego spalin, stycznie zamontowany siłownik sterujacy i większe gabaryty komory wirowej gazów spalinowych. Powyższe modyfikacje wpłynęły na zwiększenie "nadążności" turbosprężarki i niemal całkowite wyeliminowanie zjawiska "turbo-dziury" pomimo rozległego układu dolotowego (długie przewody i pojemny intercooler).

ziałanie mechanizmu zmieniającego kąt natarcia gazów spalinowych na łopatki turbiny gazowej, pokazują dwie fotografie (off i over). W pierwszym przypadku (strzałka żółta), pokazuje ruch dźwigni sterującej kierownicami podczas uruchomienia silnika, lub pracy na wolnych obrotach. Kierownice gazów spalinowych ustawiane są w taki sposób, aby stosunkowo niewielka energia gazów spalinowych, wytworzyła max. siłę napędowa turbiny. Kąt natarcia gazów wylotowych zbliżony do 90°. Strzałką czerwoną (foto-over) pokazano pozycję dźwigni sterującej w przypadku małego zapotrzebowania na powietrze - stan ustalony (jazda ze stałą prędkością lub silnik "stop"). Wszelkie nastawy pośrednie wynikają z chwilowego zapotrzebowania na doładowanie (rozpędzanie pojazdu, hamowanie silnikiem). Kąt natarcia gazów spalinowych zbliżony do 0° (kierownice ustawione niemalże równolegle do łopatek turbiny). Na fotografiach celowo nie pokazano mieszka sterującego, by zobrazować faktyczny ruch dźwigni sterującej. Mieszek uruchamiany jest podciśnieniem, którego wartość reguluje specjalny zawór elektromagnetyczny zasilany wprost z "ECU" (komputer sterujący pracą silnika).

u zaś możemy dokładnie zobaczyć wewnętrzną budowę omawianej turbospręzarki o zmiennej geometrii kierownic gazów wylotowych. Na pierwszej fotografi, czerwoną strzałką zaznaczono pierścień obrotowy, w którego wycięciach przesuwają się dźwignie poszczególnych kierownic. To dzięki niemu wszystkie skrzydełka kierownic wychylaja się o jednakowy kąt. Ruch rewersyjny uzyskuje od dźwigni sterującej, która współpracuje na zewnątrz turbospręzarki z mieszkiem podciśnieniowym. Strzałką żółtą zaznaczono oś obrotu pojedynczego skrzydełka kierownicy gazów. Na drugim zdjęciu pokazano same skrzydełka rozmieszczone promieniowo na pierścieniu podstawy. Jednoczesny ruch wahadłowy kierownic tworzy szczeliny, którymi gazy spalinowe napierają na łopatki turbiny  proporcjonalnie do chwilowego zapotrzebowania na moc. To właśnie tu odkłada się najwięcej sadzy i zwęglonego oleju silnikowego. Zablokowane kierownice, zatarcie pierścienia sterującego, to zmora gnębiaca większość urzytkowników tego typu turbosprezarek. W naszym warsztacie doprowadzamy system doładowania do porządku. Auto odzyskujw walory trakcyjne, a kierowca zadowolenie z jazdy.

la entuzjastów mocy i przyśpieszeń, chcących tuning`ować swoje pojazdy po przez zamianę turbosprężarek na bardziej wydajne, mamy w ofercie dorabianie i indywidualne dopasowanie złączek redukcyjnych. Umożliwiają one bezproblemowe podłączenie turbosprężarki o nietypowym wylocie powietrza z istniejącymi w samochodzie przewodami dolotowymi. Wykonujemy magistrale olejowe do turbosprężarek, dodatkowe mocowania zapobiegające samoczynnemu luzowaniu się połączeń śrubowych . Naprawiamy rury wydechowe z uszkodzonymi kompensatorami (łączniki elastyczne w oplocie siatkowym), wymieniamy uszkodzone katalizatory spalin , dorabiamy nowe łączniki rur wydechowych wraz z kryzami. Połączenia rur i kryz wykonanych ze stali kwaso i żaroodpornej spawamy techniką "TIG" - w osłonie argonu. Na zdjęciu obok -  pokazujemy łącznik do  turbosprężarki grupy "VW", a na (foto-over) ta sama złączka zamocowana na trzpieniu tokarskim, podczas obróbki skrawaniem.