Na przeładowanie

autoEXPERT
25.6.2015

Zmienna geometria turbosprężarki ma za zadanie zniwelować efekt turbodziury, czyli sprawić, aby na niskich obrotach silnika dostępne było możliwie największe ciśnienie doładowania.

Układ VNT, bo o nim mowa, składa się z szeregu łopatek rozmieszczonych wewnątrz turbiny. Działanie łopatek polega na tym, że sterują one kierunkiem przepływających wokół łopatek turbiny spalin. Przy niskich prędkościach obrotowych silnika, kiedy spalin jest niewiele łopatki są ustawiane w taki sposób, aby wymusić przepływ spalin wokół wirnika. Przy większych prędkościach obrotowych i większym obciążeniu ilość spalin gwałtownie rośnie, więc nie ma już potrzeby tak dokładnego ich kierowania. Objętość spalin jest na tyle duża, że zapewnia i tak maksymalne parametry doładowania turbiny, więc kierownice są ustawiane do położenia niezmieniającego kierunku przepływu spalin.
Wszystko działa dobrze do momentu naprawy samej turbosprężarki lub jej elementu składowego. W przypadku demontażu siłownika sterującego układem kierownic strumienia gazów na przykład w celu jego wymiany lub naprawy turbosprężarki konieczne jest późniejsze jego wyregulowanie. Najczęściej regulacja polega na ustawieniu odległości od siłownika do dźwigni sterującej łopatkami. Możliwe jest to dzięki regulacji śrubowej na popychaczu.
Problem polega jednak na tym, że ustawienia skrajne dźwigni są także regulowane za pomocą zderzaka z regulacją śrubową. Wszystkie ustawienia tego układu są zależne od prędkości obrotowej silnika oraz od jego obciążenia. W związku z tym niemożliwa jest regulacja bez odpowiedniego oprzyrządowania.

Poprawna regulacja
Aby poprawnie wyregulować turbosprężarkę z układem VNT konieczne jest przeprowadzenie testu tego układu na stanowisku symulacyjnym. W trakcie testu wirnik turbiny jest rozpędzany do obrotów odpowiadających zakresowi obrotów pracy w samochodzie. Przy tym mierzone jest ciśnienie, jakie osiągane jest przez sprężarkę. Przyrost ciśnienia w funkcji obrotów jest porównywany z nominalnym przyrostem ciśnienia, który jako wartość referencyjna jest zapamiętany w oprogramowaniu urządzenia. W przypadku rozbieżności pomiędzy stanem faktycznym a nominalnym konieczne jest wyregulowanie długości popychacza oraz zderzaków. Istnieje też możliwość, że wykryte zostanie nieprawidłowe działanie siłownika układu VNT (gruszki). Po dokonaniu regulacji siłownika i zderzaków test jest powtarzany aż do osiągnięcia charakterystyki zgodnej z nominalną.

Co się stanie bez regulacji
W przypadku nieprawidłowej regulacji układu VNT lub całkowitego braku regulacji po uruchomieniu silnika okaże się, że turbina nie doładowuje tak, jak powinna. Zauważyć będzie można brak doładowania w niskim zakresie obrotów oraz zadymienie spalin. Będzie to wynikało z faktu niedostatecznej ilości powietrza dostarczanej do spalania mieszanki. W wyższym zakresie obrotów możliwe jest wystąpienie „przeładowania”. Wszystkie te zjawiska są niebezpieczne i niepożądane. W niskim zakresie obrotów silnik nie pracuje tak, jak powinien. Bieg jest nierówny i szarpiący, co odbija się negatywnie na kole dwumasowym. Przeładowanie także jest niepożądane, ponieważ od razu generuje zapisy o błędach w sterowniku. Dla każdej prędkości obrotowej czujnik ciśnienia doładowania porównuje wartość aktualną z nominalną, jaka jest zaprogramowana. W przypadku przekroczenia tolerancji błędu silnik przechodzi w tryb serwisowy.
W przypadku nieprawidłowej regulacji układu VNT możliwe są:
- problemy z elektronicznym układem sterującym silnikiem,
- zbyt niskie ciśnienie doładowania w niskim zakresie prędkości obrotowych, co niesie za sobą pogorszenie osiągów i zadymienie spalin,
- generowanie zbyt bogatej mieszanki, która może doprowadzić do uszkodzenia katalizatora oraz komponentów silnika,
- zbyt wysokie ciśnienie doładowania spowodowane przekroczeniem maksymalnych obrotów turbosprężarki; może to skutkować mechanicznym uszkodzeniem turbosprężarki i silnika; najczęściej uszkodzeniu ulega koło kompresji, które pęka,
- głośna praca turbosprężarki,
- wzrost toksyczności spalin.

Niestety, wiele firm zajmuje się regeneracją turbosprężarek, bazując tylko na urządzeniu do wyważania. W przypadku turbiny z układem VNT firma taka nie jest w stanie oddać klientowi turbosprężarki w pełni sprawnej. Po jej montażu okaże się, że ciągle występuje jeden z wyżej wymienionych problemów. W wielu przypadkach dalsze postępowanie odbywa się na jazdach próbnych z podpiętym testerem i odczytywaniu wartości doładowania oraz porównywaniu ich z mapami zapisanymi w sterowniku. W przypadku rozbieżności mechanik przeregulowuje popychacz sterujący lub zderzak i wykonuje kolejną jazdę próbną. Jest to metoda prób i błędów, a co najważniejsze – praca ta powinna leżeć po stronie podmiotu naprawiającego turbosprężarkę, a nie mechanika ją montującego.

O Autorze

autoEXPERT – specjalistyczny miesięcznik motoryzacyjny, przeznaczony dla osób zajmujących się zawodowo naprawą, obsługą, diagnostyką i sprzedażą samochodów oraz produkcją i sprzedażą akcesoriów motoryzacyjnych, części zamiennych i materiałów eksploatacyjnych.

Tagi artykułu

autoExpert 04 2024

Chcesz otrzymać nasze czasopismo?

Zamów prenumeratę