Turbosprężarka — opis i konserwacja (Mercedes-Benz E-Class W210)

Turbosprężarka jest połączona kołnierzowo z kolektorem wydechowym i układem dolotowym.



Obudowa turbosprężarki podzielona jest na dwie części: turbinę 1 (rys. 4.75) i sprężarkę 4. Każda zawiera wirnik. Osadzone są sztywno na jednym wale 2. Turbina napędzana jest strumieniem spalin, sprężarka tłoczy powietrze przez obudowę zaworu regulacji ciśnienia do cylindrów.

Regulator ciśnienia powietrza doładowującego

Obydwa wirniki turbin mogą osiągać bardzo duże prędkości, ponad 100 000 min⁻¹. W takim przypadku ciśnienie wtryskiwanego powietrza może wzrosnąć powyżej 2 barów. Ponieważ ciśnienie to jest nadmierne, na sprężarce zainstalowany jest regulator ciśnienia powietrza, który pełni funkcję zmniejszania ciśnienia.

Gdy prędkość turbiny osiągnie około 50 000 min⁻¹ i wytworzy się małe ciśnienie, regulator pracuje w taki sposób, że ciśnienie jest stale utrzymywane nawet przy małych prędkościach, co pomaga uniknąć "awarii" przy gwałtownym wzroście prędkości.



Jeśli ciśnienie na reduktorze wzrośnie powyżej ustawionej wartości (0,9 bara) pod dużym obciążeniem, membrana otworzy się. W takim przypadku tylko niewielka część spalin będzie działać na turbinę, a reszta trafi do tłumika.

Aby utrzymać wymagane ciśnienie powietrza doładowującego podczas jazdy na dowolnej wysokości (w górach), w sterowniku wbudowany jest czujnik "doładowania". Podczas jazdy w rozrzedzonym powietrzu czujnik wysyła sygnał o zwiększeniu ciśnienia sprężarki, utrzymując w ten sposób normalne mieszanie powietrza i paliwa.

Turbosprężarka VTG

Silniki 4-cylindrowe z układem Common Rail wyposażone są w tzw. turbosprężarki VTG ze zmienną geometrią turbiny (rys. 4.76).

W sprężarce VTG przekrój strumienia powietrza zmienia się w zależności od trybu pracy silnika, dzięki czemu wtryskiwane jest optymalne ciśnienie. Optymalne ciśnienie osiąga jednostka sterująca, w zależności od charakterystyki montażu łopatek kierujących turbiny wewnątrz sprężarki.



Przy niskich prędkościach obrotowych silnika łopatki zamykają się, zmniejszając przekrój przepływu powietrza, a ciśnienie wzrasta; przy dużych prędkościach zwiększa się przekrój poprzeczny i spada ciśnienie.

Daje to szereg korzyści:

• 1. Zmiana sposobu montażu kierownic pozwala na optymalne wykorzystanie energii spalin i pozwala uzyskać wysoką sprawność dzięki szerokiemu zakresowi charakterystyk sterowania.
• 2. Zwiększanie ciśnienia powietrza doładowującego przy niskich prędkościach. Turbosprężarka działa szybciej, eliminując w ten sposób "spadki" przy przejściu z niskich do wysokich prędkości.
• 3. Zwiększony moment obrotowy dzięki lepszemu wypełnieniu cylindrów.
• 4. Zmniejszone dymienie przy pełnym obciążeniu dzięki obecności rezerwy wymuszonego powietrza.
• 5. Poprawiona dynamika ciśnienia tłoczenia.
• 6. Awaria zaworu sterującego ciśnieniem powietrza doładowującego (waste gate).
• 7. Zwiększona moc dzięki zwiększonemu ciśnieniu tłoczenia przy niskich prędkościach, stąd optymalna kontrola rozładowania.

1. Jeżeli turbosprężarka nie działa, przyczyną może być szybkie zgaszenie nagrzanego silnika zaraz po dłuższej jeździe na maksymalnych obrotach. W tym trybie może wystąpić koksowanie sprężarki: łożyska wału, zwłaszcza po stronie turbiny spalinowej, ulegają silnemu przegrzaniu, olej w nich wypala się i może się zablokować. Jeśli będzie się to powtarzać często, łożyska staną się bezużyteczne i będą musiały zostać wymienione. Dlatego nigdy nie wyłączaj silnika natychmiast po długiej jeździe przy maksymalnych obciążeniach; pozwól mu pracować na biegu jałowym przez pewien czas.



2. Nigdy nie uruchamiaj silnika bez filtra powietrza, drobne cząstki stałe mogą uszkodzić sprężarkę (prędkość obrotowa turbiny na obwodzie wynosi do 500 m/s). Przed wymianą sprężarki należy sprawdzić działanie następujących elementów: (odpowiednio przyczyny nieprawidłowego działania): zapłon, układ zasilania, kompresja, filtr powietrza oraz szczelność połączeń układu wtrysku powietrza z układem spalin.

Chłodnica powietrza doładowującego

Chłodnica powietrza, umieszczona pomiędzy turbosprężarką a obudową zaworu regulacji ciśnienia, jest podłączona do obwodu chłodzenia silnika. Jeżeli powietrze w sprężarce osiągnie temperaturę +110°C, to przechodząc przez chłodnicę zostaje ochłodzone do +70°C.

W komorze mieszania umieszczonej za chłodnicą czyste powietrze miesza się ze spalinami w obliczonej komputerowo proporcji, aby zapewnić optymalną pracę silnika. W tym celu komora mieszania wyposażona jest w specjalny zawór odprowadzający spaliny oraz przepustnicę, sterowaną za pomocą przetwornika elektropneumatycznego. Dławienie powietrza zwiększa różnicę ciśnień między powietrzem doładowującym a spalinami, a tym samym wpływa na wydajność układu spalinowego.

Czyszczenie chłodnicy powietrza doładowującego

Informacje skopiowane ze strony internetowej (MercedesMan.ru)


"30 000 km"

Czyść chłodnicę powietrza doładowującego w letnim okresie eksploatacji pojazdu. Operację tę wykonuje się analogicznie jak w przypadku chłodnicy układu chłodzenia.