Turbodmychadla

Životnost turbodmychadla

je závislá na přesné a pečlivé výrobě všech částí, včetně stoprocentního dynamického vyvážení kola kompresoru a hřídele s kolem turbíny. Z důvodu vysokých obvodových rychlostí (až 200 000 ot/min), vzniká největší opotřebení na radiálních ložiskách a následně dochází k poškození těsnících ucpávkových kroužků.

Zabezpečení optimálních provozních podmínek turbodmychadla

Při zabezpečení optimálních provozních podmínek, hlavně čistoty mazacího oleje úvádí výrobce životnost ložisek turbodmychadla až 6 000 motohodin. Skutečnost je ale taková, že k prolínání oleje do plnícího potrubí přes turbodmychadlo dochází zhruba již po ujetí 150 000 kilometrů. Při tomto zjištění je bezpodmínečně nutné provést generální opravu turbodmychadla výměnnou opravárenské sady, tzn. nová ložiska a ucpávkové kroužky. Pro tento způsob opravy nabízí TurboCar všem zákazníkům ty nejlepší ceny.

Funkce turbodmychadla

Spolehlivost turbodmychadla

Při dodržování správných provozních podmínek, to znamená čistý protékající olej v turbodmychadle, dále předpoklad ne příliš horkých výfukových plynů – jsou turbodmychadla velice spolehlivé. Správné zacházení je tedy velmi důležité.

Po rychlé jízdě (resp. jízdě na vysoký výkon) se musí motor před vypnutím nechat běžet ještě zhruba 2 minuty na volnoběh a umožnit tak dochlazení turbodmychadla. Pokud se to neudělá a motor se vypne, olej přestane cirkulovat a zůstane v přehřátém turbodmychadle, kde může dojít k jeho přepálení. Přepálený olej potom může ucpat svůj přívod a způsobit tak poškození turbodmychadla. Turbodieselové motory nejsou k tomuto tak náchylné, protože teplota jejich výfukových plynů je nižší než u benzinových motorů.

Princip turbodmychadla

Turbodmychadlo je zařízení, které slouží k přeplňování agregátů, a to jak vznětových, tak zážehových. Výsledkem práce turbodmychadla je vyšší výkon a točivý moment, protože se za jeho působení do spalovacího prostoru dostane větší množství vzduchu, což umožní spálit více paliva.

Prodleva turbodmychadla

Mezi stlačením pedálu a následným efektem zrychlení je prodleva. Řidič vozidla ji většinou pocítí, je způsobena tím, že výfukové plyny musí dosáhnout dostatečného tlaku a turbína v dmychadlu musí získat rotační setrvačnost.

Jaké jsou druhy turbodmychadel?

Máme různé druhy turbodmychadel. Pro benzínové motory jsou vhodná jiná turbodmychadla než pro dieselové motory. Dále je můžeme rozdělit i podle způsobu pohánění. Některá turbodmychadla mohou být poháněna výfukovými plyny a jiná nově také elektřinou. Můžeme využít jedno nebo více turbodmychadel najednou. Jsou to např. „twin turbo“ či „twin scroll turbo“.

Twin scroll turba

Pod kapotou máme jen jedno turbodmychadlo, které má v turbínové části dva přívodní kanály pro výfukové plyny. Výhodou jsou větší otáčky turbíny, což znamená rychlejší roztáčení a vytvoření většího tlaku. Nevýhodou je vysoká cena a náročnost na údržbu.

Turbodmychadla s technologií VNT (VTG)

Jsou-li variabilní lopatky (VNT) přivřeny v nízkých otáčkách, výfukové plyny k turbíně proudí rychleji, což znamená, že se turbo rychleji roztáčí (má menší prodlevu) a v nízkých otáčkách motoru je větší tlak. Jsou-li naopak lopatky otevřeny ve vysokých otáčkách, znamená to větší množství výfukových plynů, a že ve vysokých otáčkách je maximální tlak.

Turbodmychadla klasická (jednostupňová)

Jedná se o nejstarší typ turbodmychadla, též nazývané single. Lopatky turbíny jsou poháněny výfukovými plyny, kompresor, na který byl pohyb přenesen hřídelí, tlačí více vzduchu do válců. Toto turbo je jednoduché na instalaci a nemalou výhodou je také nízká cena. Mezi nevýhody patří pomalejší odezva motoru na plyn.

Bi-turbodmychadla

Dalším typem je twin turbo, jinak řečeno bi-turbo. Jedná se o dvě spolupracující turbodmychadla, která mohou být rozdílná jak ve velikosti, tak ve výkonu. Pokud máme dvě rozdílná, přeplňují vždy všechny válce, menší z turbodmychadel pracuje při nižších otáčkách, ve středních otáčkách pracují obě najednou a při vysokých otáčkách pouze větší turbodmychadlo. V případě, že jsou obě stejná, každé z nich přeplňuje polovinu válců.

Proměnlivá turbodmychadla „Twin scroll“ (variabilní)

Jedná se o nejnovější typ turbodmychadel. Fungují podobně jako klasická Twin scroll turba, avšak za určitých podmínek je vykonávaná práce odlišná. V případě, že máme menší množství zplodin, zaplní se pouze jedna polovina turba. Pokud je zplodin více, práce turba probíhá stejně jako u klasické varianty Twin scroll.

Rozdíl mezi Twin turbo a Twin scroll turbo

V případě „twin turba“ máme pod kapotou dvě dmychadla, která nemusí být stejně velká a jsou poskládaná buď vedle sebe nebo za sebou, zatímco v případě „twin scroll turba“ je pod kapotou pouze jedno dmychadlo.

Elektrická turbodmychadla

Elektrická turbodmychadla s sebou nesou výhody i nevýhody. Jednou z výhod je, že není nutné vyprodukovat tolik výfukových plynů pro funkčnost turba, jelikož je poháněno elektřinou. Dále je udržován stabilní vysoký tlak, čímž nám mizí problémy s prodlevou.

Výhody a nevýhody turbodmychadel

Využití turbodmychadla výrazně navyšuje výkon motoru a umožňuje vyvinout vyšší rychlost (akceleraci) vozu. Další výhoda je nižší spotřeba vozu.

Mezi nevýhody bychom mohli zařadit nepatrné zvýšení hmotnosti motoru, avšak vůči výkonu se jedná o nevýznamný faktor. Další nevýhodou je nutnost použít nižší kompresní poměr kvůli snížení samozážehu paliva.

Jak poznat kvalitní Turbodmychadlo?

Kvalitní turbodmychadlo je, pokud se jedná o originál díl od tradičních výrobců turbodmychadel (Garrett, KKK, HOLSET, SCHWITZER, IHI, MITSUBISHI). Na trhu jsou však nyní nabízena také neznačková čínská turbodmychadla – tato turba rozhodně nedoporučujeme, nemají totiž dlouhou životnost a mohou poškodit celý motor a tím několikanásobně zvýšit náklady na opravu vozu.

Nové vs. repasované turbo

U nového turba je záruční doba 2 roky, u repasovaného produktu je záruční doba 1 rok. Cena kvalitního repasu (renovace) by měla být okolo cca 60 % ceny nového turbodmychadla, i podle ceny tedy můžeme poznat kvalitu kupovaného produktu. Velmi záleží na tom, kdo a jak turbo opravuje, zda používá originální díly a zda je turbodmychadlo vyváženo a správně nastaveno.

Pokud je oprava turbodmychadla udělána odborně, měla by se životnost repasovaného turbodmychadla přiblížit novému originálu.

Jak mohu předejít problémům?

Problémům s turbodmychadlem můžeme předejít pravidelnou návštěvou vozu v servisu, použitím originálních dílů a především pravidelnou výměnou oleje (dle manuálu automobilu). Nejčastějšími poškozeními u turbodmychadel jsou nasátí cizího předmětu a nečistoty v oleji.

Problém s turbodmychadlem poznáme většinou tak, že dojde k náhlé ztrátě oleje či poklesu výkonu vozu.

Turbína

Aby ovšem turbodmychadlo fungovalo, je zde zapotřebí prvek, který bude dmychadlo (tj. kompresor) pohánět – turbínu.

Turbína využívá tepelné energie výfukových plynů. Velikost turbíny a oběžného kola bývá určena množstvím vzduchu nebo výfukových plynů – ty mohou protékat skrze jeho systém; avšak sem může rovněž spadat relativní účinnost, během níž trubína pracuje.

V tomto případě lze uplatnit obecné pravidlo, že čím větší je turbínové a kompresorové kolo, tím je větší průtoková kapacita. Ovšem, že jak se měření a tvary čas od času liší, tak se stoprocentně nevyhneme i skutečnosti, že se mohou objevit i rozdíly na počtu lopatek na kolech. Tyto anomálie by v důsledku zanechaly zcela odlišný dopad na chodu turbodmychadla.

Na pravé straně turbíny se vyskytuje připojení pro přívod oleje a také potrubí, které dodává chladící kapalinu. Naopak na levé straně je mosazná přípojka, která slouží k vypouštění oleje.

Energie, která je dodávána pro výkon turbíny se přeměňuje z uložené energie v termodynamickém systému (tzv. entalpie) a kinetické energie daného plynu.

Ložiska turbíny směřují tok plynu přes turbínu, která může dosahovat až rychlosti 250 000 ot/min.