Turbosprężarki to urządzenia z jednej strony niezwykle wydajne, z drugiej zaś – podatne na różnego rodzaju usterki. Nawet niewielkie odstępstwa od normy mogą prowadzić do powstawania poważnych nieprawidłowości, a ostatecznie nawet do całkowitego zniszczenia urządzenia. Mowa tutaj między innymi o nieprawidłowym wyważeniu wirników i wału łączącego turbinę ze sprężarką.
Jaką rolę pełnią wirniki?
Wirniki stanowią kluczowe elementy turbiny i sprężarki, czyli układu, który nazywamy po prostu turbosprężarką. Bez nich całe urządzenie nie jest w stanie spełniać swojego zadania, jakim jest dostarczanie dużych mas powietrza do silnika. Wirnik pełnią jednak odrębne funkcje:
- Wirniki turbiny – jest elementem napędowym turbosprężarki, pod wpływem ciśnienia spalin wydobywających się z kanału dolotowego wpada w ruch obrotowy, który przekłada się na taki sam ruch wirnika sprężarki;
- Wirnik sprężarki – odpowiedzialny jest za zaciąganie czystego powietrza, a następnie sprężanie go i wtłaczanie odrębnymi kanałami do cylindrów silnika.
Wirniki obracają się z dużymi prędkościami, dlatego też kontakt z jakimkolwiek ciałem obcym, które przedostanie się do wnętrza turbosprężarki (np. opiłkiem metalu), może przyczynić się do poważnych uszkodzeń i zaburzenia prawidłowego rozkładu masy wirnika wokół jego osi. Wirnik staje się wtedy niewyważony, co pociąga za sobą kolejne problemy.
Dlaczego wyważenie wirników jest tak ważne?
Wiemy już, że wirniki osiągają duże prędkości obrotowe (w szczytowych momentach obracają się nawet kilka tysięcy razy na minutę). Właśnie z tego powodu nierównomierny rozkład ich masy wokół osi jest tak poważnym problemem. Powoduje to przemieszczanie się środka ciężkości wirnika, a co za tym idzie – przyczynia do nasilenia drgań podczas pracy. Im wyższa prędkość obrotowa, tym potężniejsze stają się te drgania. Mają one poważny wpływ na stan całego urządzenia, między innymi generują nadmierne tarcie i uszkadzają strukturę pozostałych elementów konstrukcji. Prowadzi to do systematycznego pogłębiania usterek. Dlatego odpowiednie wyważenie wirników i wału, który je łączy jest jednym z ważniejszych etapów każdej regeneracji – turbosprężarka nie powinna być dopuszczona do użytku, dopóki nie zostanie przeprowadzone wyważanie.
Na czym polega wyważanie?
Prawidłowe wyważenie wirników, koła kompresowego i rdzenia wymaga zastosowania odpowiedniej aparatury pomiarowej. Podczas pomiaru elementy ten wprawiane są w ruch obrotowy o dużej prędkości – nawet 10 tys. obrotów na minutę – w trakcie czego urządzenie przy pomocy specjalnych czujników mierzy poziom drgań. Na tej podstawie oblicza, w którym miejscu masa wirnika jest nieprawidłowa. Na tej podstawie osoba dokonująca regeneracji dokonuje delikatnej korekcji – używa się w tym celu ręcznych obrabiarek wyposażonych w niewielki frez. Z pomocą tego narzędzia niewielka ilość metalu tworzącego element jest usuwana. Po takiej korekcji pomiar jest rozpoczynany na nowo. Całą procedurę powtarza się aż do momentu uzyskania odpowiedniego wyważenia. Dopuszczalny jest pewien margines błędu (rzędu setnych tysięcznych milimetra).
Jak chronić turbosprężarkę przed uszkodzeniami?
Uszkodzenie wirnika czy wału turbosprężarki może być następstwem różnych czynników, np. nieprawidłowego smarowania czy zaniedbania wymiany oleju. Jeśli chcesz, by Twoja turbosprężarka pozostawała sprawna, zadbaj przede wszystkim o odpowiednie uruchamianie i gaszenie silnika (nie wkręcaj go na wysokie obroty kiedy nie jest rozgrzany, gaś co najmniej pół minuty po zatrzymaniu), a także regularne przepalanie turbiny, jeśli samochód nie ma często okazji wchodzić na wysokie obroty. W ten sposób unikniesz usterek i wysokich kosztów regeneracji.
