Turbokompresorius arba turbina, kaip labiau mėgsta vadinti automobilių specialistai, yra neatsiejamas atributas nuo visų šiandieninių dyzelinių ir daugelio benzininių variklių. Į automobilių pasaulį jis įsiveržė palyginti neseniai, pradėjo populiarėti prieš dvi dešimtis metų. Kas yra tas turbokompresorius ir ką jis daro?
Jie būna kelių tipų: fiksuotomis arba kintamos geometrijos mentėmis bei dvigubi (angl. twin scroll). Pirmieji išrastos seniausiai, yra paprasčiausi ir todėl remontuojami pigiausiai, tačiau jų efektas yra labai trumpalaikis ir pasiekiamas mažame variklio sūkių diapazone. Antrojo tipo turbokompresorius veikia platesniame diapazone, tačiau techniškai yra sudėtingesnis ir remontuojamas brangiau. Trečiojo tipo prietaisas apjungia pirmuosius: mažo diametro turbina veikia esant žemiems variklio apsisukimams, didelio – aukštiems. Taip pasiekiamas ir patikimumas, ir efektyvus veikimas plačiame variklio sūkių diapazone.
Bene pagrindinis ir visada pabrėžiamas turbokompresoriaus ypatumas – varikliui suteikiama galia. Joks 1,6 l darbinio tūrio atmosferinis variklis, gaunantis orą natūraliu būdu, nebus galingesnis už 1,6 l motorą, kuriam orą įpučia turbokompresorius. Šiandieniniai 1,6 l varikliai su priverstiniu oro įpūtimu, montuojami į serijinius automobilius, išvysto apie 300 AG. Kas galėjo pasvajoti apie tokį darbinio tūrio ir galios santykį prieš dešimtmetį?
Kita vertus, tai yra viena didžiausias perkrovas patiriančių ir lengviausiai pažeidžiamų automobilio variklio skyriaus detalių.
Turbokompresoriaus veikimas yra nesudėtingas: variklio išmetamosios dujos suka turbiną, o ši velenėliu sujungta su kitame mazgo gale esančiu kompresoriumi. Pastarasis į variklio degimo kamerą siunčia didelį oro kiekį.
Jeigu daugiau oro, tai reikia daugiau ir degalų? Teisingai, tačiau bendra degalų ekonomija turbokompresorių naudojančiuose varikliuose yra kur kas geresnė nei motoruose be jo. Tai leidžia mažinti variklio darbinį tūrį, o iš to išlošiama ne tik motoro skyriaus erdvė, bet ir svoris.
Didelė nauda niekada neateina be sąnaudų. Turbokompresoriaus atveju, didžiausios sąnaudos yra eksploatacija – turbina patiria dideles apkrovas ir gali suktis maždaug 100 tūkst. kartų per minutę greičiu. Be to, ją pastoviai kaitina automobilio išmetamosios dujos, tad itin svarbu užtikrinti tinkamą jų tepimą bei aušinimą – tą atlieka variklio alyva.
Tepimo sutrikimai yra kas antro turbokompresoriaus gedimo priežastis. Didelė dalis kitų gedimų kyla dėl mentes sugadinančių pašalinių objektų, patenkančių iš oro tiekimo sistemos ar variklio, o mažoji dalis būna priskiriama gamykliniam defektui.
Turbinos priežiūra paprasta: tereikia dažnai keisti variklio alyvą, kad iš jos dingtų visi pašaliniai objektai. Taip pat reikalingas reguliarus alyvos ir oro filtrų keitimas. Alyvos slėgis svarbus ne ką mažiau – dėl siurblio gedimo šiam sumažėjus, turbinos resursas ženkliai sumažės.
Norint, kad turbinos resursas pasiektų paties variklio resursą, galima imtis ypatingos jos priežiūros, kuri aktualiausia šaltuoju metų periodu: užvedus variklį, minutę leisti dirbti jam laisva eiga. Per tą laiką alyva sušils, įkaitins turbiną ir ji nepatirs staigių temperatūros pokyčių. Sustojus taip pat reikėtų minutę lukterti, kol turbina atvės, ir tik tada gesinti variklį.
Turbinai sugedus, gerokai padidėja iš automobilio duslintuvo išmetamų dūmų kiekis. Dažniausiai padidėja alyvos sąnaudos, o kartais sumažėja trauka. Degalų sąnaudos kinta toli gražu ne visada. Šio mazgo gedimą neretai išduoda atsiradęs švilpimas: per įtrūkusį korpusą ar tarpinę prasiskverbia išmetamosios dujos arba siurbiamas oras sukelia aiškiai girdimą ir monotonišką švilpimą.
Turbinos pačiam susiremontuoti neišeis – ją teks pirkti naują arba restauruoti. Naujos kaina gali siekti ir tūkstantį eurų, restauravimas paprastai triskart pigesnis. Naudojant pastarąjį metodą, paliekamas senasis korpusas, tačiau pakeičiami guoliai, tarpinės, turbinos ir kompresoriaus sparnuotės. Pats mazgas subalansuojamas ir tampa praktiškai nauju.
