Jak duże luzy może mieć wirnik łożyskowany kulkowo?

Turbosprężarki Garrett budowane w pełni na łożyskach kulkowych są zaprojektowane w ten sposób, że oprócz luzu występującego fabrycznie w samym łożysku dodatkowo jest luz między pierścieniem łożyska a korpusem umożliwiający hydrodynamiczne smarowanie.
Smarowanie hydrodynamiczne wykorzystuje brak ściśliwości płynu (w tym wypadku oleju). Wypełniając przestrzeń wokół obudowy łożyska zapewnia smarowanie obracających się części. Kiedy turbo jest nowe, albo krótko używane olej może swobodnie spływać i wtedy obracające się części mogą mieć większe luzy w kierunku poprzecznym niż przy łożyskach ślizgowych. To jest normalna sytuacja. Dopóki wirnik obraca się swobodnie i jego części nie dotykają korpusu urządzenie będzie działało prawidłowo.

Czy moje turbo wymaga ogranicznika (restryktora) oleju?

Wymagania dotyczące oleju są związane se sposobem łożyskowania. Garrett używa dwóch typów łożyskowania: tradycyjnego z łożyskami ślizgowymi i z łożyskami kulkowymi. Łożyska ślizgowe w turbo działają podobnie jak łożyska zamontowane w silniku. Wymagają one odpowiedniego ciśnienia oleju aby utrzymać film hydrodynamiczny między obracającymi się częściami. Jeśli ciśnienie będzie za niskie stykające się metalowe części ulegną zniszczeniu. Jeśli ciśnienie będzie za wysokie mogą pojawić się przecieki na uszczelnieniach turbosprężarki. W związku z powyższym ogranicznik oleju nie jest potrzebny do turbosprężarki z łożyskami ślizgowymi z wyjątkiem tych zastosowań gdzie mogą być przecieki spowodowane ciśnieniem oleju. Należy pamiętać o innych powodach przecieków olejowych. Może to być niewłaściwe spływanie oleju z turbosprężarki, nadmierne ciśnienie w skrzyni korbowej silnika, bądź też przekroczony czas użytkowania turbiny. Jako przedstawiciel Garretta jesteśmy w stanie podać właściwe ciśnienie dla poszczególnych modeli. Rozmiar ogranicznika oleju zawsze zależy od ciśnienia jakie generowane jest w silniku – nie ma jednego ogranicznika przygotowanego dla wszystkich silników. Turbosprężarki z łożyskami kulkowymi mogą zyskać na instalacji ogranicznika oleju ponieważ większość silników tworzy wyższe ciśnienie niż jest wymagane przez łożyska kulkowe. Efekt jest widoczny jako szybsza reakcja doładowania ze względu na mniejszy opór oleju w łożyskach. Dodatkowo mniejsze ciśnienie oleju redukuje ryzyko przecieków. Ciśnienie jakie powinno być dostarczone do turbo z łożyskami kulkowymi powinno być między 40 psi a 45 psi przy maksymalnych obrotach silnika. Dla większości samochodów pasażerskich można zastosować ogranicznik o średnicy minimum 0,040” na wlocie oleju do centralnej sekcji turbosprężarki. I znowu należy przypomnieć, że ogranicznik powinien być dobrany do konkretnego silnika i turbosprężarki. Zawsze należy sprawdzić czy do turbosprężarki dochodzi odpowiednie ciśnienie. Użycie ogranicznika oleju może (ale nie zawsze) pomóc ustalić właściwy przepływ oleju i jednocześnie uzyskać maksymalne osiągi.

Chciałbym podnieść moc silnika o X KM. Który zestaw powinienem wybrać albo który jest najlepszy?

Musisz wybrać turbo tak, aby osiągnąć pożądane parametry, czyli, rozpoczęcie doładowania, szczyt mocy i pamiętać by być stale w polu pod krzywą mocy. Zupełnie inną sprawą jest kwestia zamontowania urządzenia w twoim silniku. Gdy już dobierzesz turbo, które najlepiej spełnia wszystkie wymagania musisz się zastanowić czy masz wiedzę oraz narzędzia by zrobić to samodzielnie. Z pewnością gotowe zestawy, które są dedykowane do konkretnego modelu silnika i można zamontować je bez ich modyfikacji są lepsze kiedy nie masz dostępu do odpowiednich narzędzi i chcesz to zrobić sam. Taniej napewno bedzie kupić same turbo ale wtedy musisz pamiętać, że trzeba mieć dostęp do części które będą potrzebne do montażu turbo lub zaplecze techniczne by wykonać je samemu.

Co jest powodem, że turbo gwiżdże jak maszyna do szycia?

Dźwięk ten jest powodowany przez niestabilne warunki pracy kompresora określane jako falowanie kompresora. Ta aerodynamiczna niestabilność występuje najczęściej przy gwałtownym otwarciu przepustnicy poprzedzające uzyskanie pełnego doładowania.

Co powoduje drgania wirnika?

Powodem drgań wirnika jest zużywające się łożysko w centralnej części turbosprężarki. Kiedy łożysko jest zużyte, końce wirnika drgają na boki. To z kolei powoduje, że koła osadzone na wirniku trą o korpusy co często objawia się wysokim dźwiękiem skowytu i świstu. Jest to potencjalnie poważna usterka, która może doprowadzić do uszkodzeń koła turbiny lub całkowitego uszkodzenia turbosprężarki.

Jak powinienem sprawdzać turbosprężarkę?

Prawidłowo zmontowana i wyważona turbosprężarka nie wymaga specjalnych przeglądów. Jednak w przypadku nowych instalacji zalecana jest kontrola po którtkim czasie, aby upewnić się że turbosprężarka została zainstalowana poprawnie i spełnia swoją funkcję. Typowe problemy są na ogół związane z przeciekami (olej, woda, wlot lub wylot).

Jaka jest różnica między BOV a zaworem bypass? Jak one działają i czy są niezbędne?

Zawór BOV (Blow Off Valve) jest montowany na przewodzie pomiędzy turbosprężarką a przepustnicą. Celem BOV jest zapobieganie falowania kompresora. Kiedy przepustnica jest zamknięta, próżnia wytworzona w kolektorze dolotowym działa na aktuator, który otwiera zawór i pozwala obniżyć ciśnienie doładowania w celu utrzymania stabilnej pracy kompresora. Zawory bypass określane są także jako zawory zwrotne kompresora, zawory przeciw falowaniu, albo zawory recyrkulacji. Pełnią one taką samą rolę jak zawory BOV z tym, że powietrze doładowujące trafia z powrotem na wlot kompresora a nie do atmosfery.

Jak działa upust spalin?

Upust spalin (Wastegate) to po prostu zawór “zwrotny” turbiny. Działa poprzez skierowanie pewnej części gazów spalinowych obok, zamiast przez turbinę. Ogranicza to ilość energii dostarczonej do turbiny ograniczając tym samym prędkość turbosprężarki i obniżając poziom doładowania.

  • Zawór ten może być “wewnętrzny” lub “zewnętrzny”. Wewnętrzny jest zintegrowany z korpusem turbiny i sterowany za pomocą zamontowanego na turbosprężarce aktuatora odpowiadającego na zmieniający się poziom doładowania.
  • Zewnętrzny jest całkowicie oddzielony od turbosprężarki i składa się z zaworu i aktuatora.
  • W każdym przypadku aktuator jest kalibrowany przez wewnętrzną sprężynę, która otwiera zawór przy ustawionym wcześniej poziomie doładowania (lub elektronicznie za pomocą elektronicznego czujnika poziomu doładowania) i spaliny są kierowane bypassem.

Co to jest “falowanie” kompresora?

Obszar falowania znajduje się po lewej stronie mapy kompresora i jest to obszar niestabilnego przepływu najczęściej spowodowanego przez inducer kompresora. Turbo powinno być tak dobrane, żeby silnik nie pracował w tym obszarze. Przy dłuższej pracy w tym obszarze pojawić się mogą problemy z łożyskami. Gdy patrzymy na mapę kompresora, linia falowania jest linią ograniczającą mapę kompresji najdalej wysuniętą na lewo. Falowanie ma miejsce wtedy kiedy ciśnienie za kompresorem jest wyższe niż potrafi on sam fizycznie utrzymać. Ten stan powoduje, że przepływ powietrza w kole kompresji może się nagle zatrzymać. W skrajnych przypadkach może dojść do zniszczenia łożyska oporowego, a czasem nawet do uszkodzenia koła kompresji. Warunki, które wspólnie powodują pracę kompresora w zakresie falowania w turbosprężarkach do silników benzynowych są następujące:

  • A zawór upustu spalin nie jest zintegrowany z przewodem między turbosprężarką a przepustnicą
  • Średnica przewodu baypass jest za mała
  • Turbosprężarka jest dla danego rozwiązania za duża

Co to jest pełzające doładowanie?

Z sytuacją taka mamy do czynienia, kiedy poziom doładowania wzrasta ponad wcześniej ustawiony maksymalny. Powodem jest za mały przepływ spalin przez w pełni otwarty zawór upustu. Na przykład jeśli maksymalny poziom doładowania jest ustawiony na 12psi i gwałtownie przejdziemy na pełne doładowanie to w krótkim czasie zaobserwujemy 12 albo 13psi. Jednocześnie obroty cały czas wzrastają zwiększając doładowanie ponad ustawiony wcześniej poziom.
Jest to zwłaszcza widoczne przy wyższych obrotach gdzie przez zawór upustowy musi przepłynąć więcej spalin. Są dwie metody zapobiegania temu zjawisku. Pierwsza to skorygować otwór wewnętrznego (zintegrowanego) zaworu upustu spalin tak, żeby był w stanie przepuścić więcej spalin. Druga metoda to montaż zewnętrznego upustu spalin.

Co to jest skok doładowania?

Skok doładowania to krótki okres niekontrolowanego doładowania, zwykle spotykany przy niższych biegach w momencie startu doładowania. Zazwyczaj skoki występują wtedy, gdy regulator doładowania nie może nadążyć za szybko zmieniającym się warunki pracy silnika.

Jak mogę regulować poziom doładowania?

Regulacja doładowania jest bardzo prosta. Jednak zależy to od typu regulatora. Dla standardowego aktuatora z upustem spalin, po prostu należy skalibrować aktuator na dane ciśnienie. Robimy się to przez zmianę długości drążka, który jest połączony z dźwignią zaworu upustu. Przy mechanicznych systemach kontroli doładowania, korekty może wymagać ustawień zaworu regulacyjnego – jednego lub więcej. Przy elektronicznych układach kontroli doładowania, może być konieczna ingerencja jednostkę sterującą silnikiem. W przypadku zewnętrznego upustu spalin regulacja nastepuje poprzez dokręcanie lub odkręcanie śruby regulacyjnej, wymianę sprężyn lub też ich podkładek.
WAŻNE: POMIMO ŻE REGULACJA DOŁADOWANIA JEST PROSTA, CZĘSTO WYMAGA DODATKOWO ZMIAN W SYSTEMIE ZARZĄDZANIA ZASILANIEM PALIWEM.

Co to jest przeciek doładowania?

Oznacza sytuację, w której gdzieś w turbosprężarce bądź w kolektorze za nią jest miejsce, w którym powietrze doładowujące ucieka. Najczęściej jest to spowodowane przez złe uszczelnienie, pęknięty korpus itp. W takiej sytuacji turbosprężarka działa, ale nie jest w stanie utrzymać stałego poziomu doładowania a ciśnienie spada proporcjonalnie do wielkości przecieku.

Co to jest próg doładowania?

Jest to prędkość silnika, przy której powstaje wystarczający do rozpoczęcia doładowania przepływ spalin.

Co to jest zwłoka turbosprężarki (turbo dziura)?

Jest to czas reakcji turbosprężarki na zwiększenie prędkości silnika, który pracuje już powyżej progu doładowania. Zwłoka ta zależy od wielu czynników, w tym wielkości turbo w stosunku do wielkości silnika, stan tuningu silnika, bezwładność środka turbo, sprawność turbiny, straty w kolektorze dolotowym, ciśnienie wsteczne spalin itp.

Jakie są główne różnice między konfiguracją z jedną i z dwiema turbosprężarkami?

Przy konfiguracji z jedną turbosprężarką otrzymuje ona spliny ze wszystkich cylindrów i wszystkie zasila powietrzem. Przy konfiguracji z więcej niż jedną trurbosprężarką otrzymują one spaliny z części cylindrów. Najczęstszym typem konfiguracji z dwiema turbosprężarkami jest system równoległy, w którym każda sprężarka zasilana jest przez połowę cylindrów. Obie sprężarki zasilają wspólny kolektor ssący jednocześnie. Są też sekwencyjne systemy twin turbo, w których dwie turbosprężarki pracują na jedną małą przy niskich obrotach silnika i przełączają się w normalną pracę równoległa przy odpowiednie wysokim obciążeniu silnika. Nastepnie istnieje szereg systemów twin turbo, w których jedna turbsprężarka pracuje na drugą. Są one stosowane głównie w silnikach wysokoprężnych ze względu na niezwykle wysoki poziom doładowania, który może być w tym systemie wygenerowany.
W tym FAQ odniesiemy się do dwóch pierwszych konfiguracji opisanych powyżej.
Wybór między jedną dużą a dwiema mniejszymi turbosprężarkami zależy głownie od miejsca jakim dysponujemy pod maską, lub po prostu od wyboru osobowy tuningujacej. W większości przypadków, dla maksymalnych osiągów jedna turbosprążarka jest korzystniejsza, ponieważ większa turbosprężarka jest zasadniczo bardziej sprawna niż mniejsza. Często jednak nie ma miejsca na jedną dużą, lub tuningujący wybiera dwie dla efektu wizualnego. Pogląd, że dwie mniejsze szybciej wytworzą doładowanie niż jedna duża nie zawsze się sprawdza, gdyż do każdej z mniejszych turbosprężarek dopływa tylko połowa spalin z silnika. Konfiguracje sekwencyjne mają większe możliwości jeżeli chodzi o poziom doładowania. Jednak z doświadczeń firm, które zajmują się takimi rozwiązaniami wynika, że największym wyzwaniem są ich systemy kontroli. Jeżeli kierowca jest niedoświadczony u nie ma pełnej świadomości jak taki system działa, może się znaleźć w kłopotach jeżeli – zwłaszcza na zakrętach – druga turbosprężarka dostarczy dużo niespodziewanej mocy.

Jakie są główne problemy z tuningiem za pomocą turbosprężarek?

Głównym problemem jest ustawienie momentu wtrysku i wyprzedzenia zapłonu. Kluczowe jest, aby przy doładowaniu nie występowało zabójcze dla silnika spalanie wybuchowe. Zapobiega się temu przez precyzyjne dobranie współczynnika nadmiaru powietrza tak żeby był wyższy niż normalnie, co spowoduje niższą temperaturę spalania i przez odpowiednie ustawienie wyprzedzenia zapłonu tak, żeby ciśnienie w cylindrze pozostało na poziomie, który nie spowoduje zapłonu paliwa znajdującego się przed postępującym płomieniem.