Turbosprężarki z roku na rok stają się rozwiązanie coraz częściej stosowanym w konstrukcjach silników spalinowych samochodów osobowych. Dlaczego tak się dzieje? Bez wątpienia jest to zasługa wysokiej użyteczności tych urządzeń, które pozwalają w prosty sposób znacznie podnieść osiągi silnika i zwiększyć jego wydajność. Najprostszą konstrukcją z tej kategorii jest turbosprężarka Free Float. Czym się ona charakteryzuje? Jakie są jej zalety, a jakie wady?
Jak skonstruowana jest trubosprężarka Free Float?
Free Float to podstawowy rodzaj turbosprężarki, odznaczający się najprostszą konstrukcją. Jej główne elementy to:
- wirniki – turbiny oraz sprężarki
- kanały dolotowe spalin oraz czystego powietrza
- ułożyskowany, obrotowy wał
- obudowa
Mechanizm działania turbosprężarki jest bardzo prosty, jej praca rozpoczyna się w kanałach dolotowych, które dostaczają spaliny powstające w cylindrach silnika. Wysokie ciśnienie gazów sprawia, że wpadając do komory turbiny są one w stanie wprawić w ruch wirnik. Obrót wirnika turbiny powoduje, że za pośrednictwem wału wirnik sprężarki również wykonuje obrót z tą samą prędkością. Jego ruch powoduje z kolei wzrost ciśnienia i zassanie oraz sprężenie powietrza, które następnie zostaje wtłoczone osobny kanałem do pracujących cylindrów silnika.
Wzrost ilości powietrza w cylindrach powoduje wyrównanie proporcji mieszanki powietrzno-paliwowej, a to przekłada się na poprawione spalanie i jednocześnie wzrost mocy generowanej przez silnik.
Charakterystyka pracy turbosprężarki Free Float?
Sformułowanie „Free Float”, czyli „swobodny przepływ” dobrze oddaje charakterystykę tych turbosprężarek. Chodzi o to, że przepływ spalin przez komorę turbiny nie jest w żaden sposób regulowany przez urządzenie – inaczej, niż w przypadku turbosprężarek VTG (o zmiennej geometrii) nie posiada ono kierownicy turbiny, które steruje nachyleniem łopatek wirnika. Ma to pewne plusy oraz minusy. Zdecydowanym plusem jest to, że prosta konstrukcja turbosprężarek Free Float wpływa na ich mniejszą awaryjność – dodatkowy element konstrukcji, jakim jest kierownica, zwiększa ryzyko usterek, które w najlepszym przypadku kończą się utratą mocy silnika, w najgorszym zaś mogą doprowadzić do całkowitego zniszczenia turbosprężarki i kosztownej wymiany.
Minusem konstrukcji tego typu sprężarek jest fakt, że do wymuszenia obrotu wirnika wymagane jest odpowiednio wysokie ciśnienie spalin, które powstaje dopiero przy wysokich obrotach silnika. Innymi słowy – turbosprężarka nie pracuje w całym paśmie prędkości obrotowych, a tym samym dostarcza stosunkowo mniej mocy, niż urządzenia VTG czy Twin Scroll. Dlatego też posiadacze samochodów, którzy poruszają się przede wszystkim po mieście (gdzie nie ma zbyt dużo okazji do wkręcenia silnika na wysokie obroty) muszą pamiętać, by od czasu do czasu wyjechać w dłuższą trasę i nieco „przepalić” turbosprężarkę – w ten sposób wypalane są gromadzące się w niej zanieczyszczenia.
Czy warto posiadać turbosprężarkę Free Float?
Mimo swych niedoskonałości turbosprężarki typu Free Float są cennym wyposażeniem silnika, które pozwala znacznie poprawić jakość prowadzenia, a także do pewnego stopnia zmniejszyć zużycie paliwa – szczególnie, jeśli samochód jest używany w długich trasach. Aby jednak turbosprężarka spełniała swoje zadanie, należy koniecznie pamiętać o zachowaniu kilku zasad jej prawidłowej eksploatacji:
- wchodzeniu na wysokie obroty dopiero po rozgrzaniu silnika,
- gaszeniu silnika po upływie co najmniej trzydziestu sekund od zatrzymania samochodu,
- regularnym przepalaniu turbosprężarki,
- częstej wymianie oleju.
Niestosowanie się do tych zasad może skutkować uszkodzeniami wynikającymi z nadmiernego tarcia i przegrzewania się turbosprężarki pozbawionej prawidłowego smarowania. Jeśli urządzenie ulegnie uszkodzeniu, najlepszym sposobem usunięcia szkód jest przeprowadzenie profesjonalnej regeneracji – naprawa ta polega na dokładnym oczyszczeniu mechanizmu i wymianie elementów, które uległy zniszczeniu lub nadmiernemu wyeksploatowaniu. To rozwiązanie dużo tańsze od montażu nowego mechanizmu, a jednocześnie przynoszące znakomite rezultaty – prawidłowo zregenerowana turbosprężarka jest może odzyskać pełnię swojej sprawności.
