Turbo punjači

Turbopunjač – nastanak i primjena.

Od svog izuma, turbopunjači su promijenili lice automobilske industrije. U početku su se uglavnom koristili u zrakoplovstvu, ali su brzo pronašli primjenu u osobnim automobilima, kamionima te u pomorskoj. Zahvaljujući sposobnosti povećanja snage motora uz smanjenje emisije ispušnih plinova, postali su sastavni dio mnogih modernih vozila. U početku su se turbopunjači suočavali s određenim problemima, kao što je kašnjenje u odgovoru na promjene opterećenja motora (tzv. turbo lag) i veći zahtjevi za podmazivanjem i hlađenjem. No, zahvaljujući tehnološkom napretku i uvođenju naprednih sustava upravljanja, ovi problemi su uglavnom riješeni. Odgovarajuće brza i precizna regulacija tlaka prednabijanja, a time i skladan razvoj snage motora i visokog okretnog momenta, moguća je zahvaljujući uvođenju sustava varijabilne geometrije turbine, elektroničkih aktuatora i Twin Turbo strukture, odnosno sekvencijalnog punjenja.

Konstrukcija i princip rada.

Ispušni plinovi koji izlaze iz cilindara motora usmjeravaju se kroz ispušnu granu u unutrašnjost kućišta turbine. Prolazeći kroz lopatice turbine koje su tamo postavljene, pokreću rotor turbopunjača i zatim slobodno ulaze u ispušni sustav motora. Na drugom kraju osovine nalazi se kompresor u kojem rotirajući kompresorski kotač (kompresijski kotač) usisava zrak, komprimira ga na tlak viši od atmosferskog i usmjerava dalje kroz usisne cijevi do cilindara motora. Sustav regulacije - wastegate ili sustav promjenjive geometrije turbine (VNT/VGT/VTG) - odgovoran je za podešavanje i održavanje odgovarajuće vrijednosti tlaka. Rotacijski sustav ugrađen je u središnje tijelo turbopunjača s kliznim (rjeđe kugličnim) ležajevima: glavnim i aksijalnim (potisnim) ležajevima. Motorno ulje se stalno dovodi pod pritiskom u središnje tijelo turbopunjača (kućište ležaja/jezgra/jezgra), teče kroz sustav ležaja rotirajućeg sustava, a zatim slobodno teče, vraćajući se u motor. Neki modeli turbopunjača imaju dodatne kanale u kućištu ležaja kroz koje teče rashladna tekućina - to je radi poboljšanja hlađenja jezgre turbopunjača i smanjenja rizika od sinteriranja ulja unutar nje.

Konstrukcija turbopunjača:

1. Kućište turbine (tzv. toplinska strana)
2. Rotor s turbinskim kotačem
3. Kućište ležaja (jezgra)
4. Ležajevi – glavni i osovinski ležaj(evi).
5. Brtveni prstenovi i ostale brtve
6. Kućište kompresora
7. Kotač kompresora
8. Sustav regulacije tlaka prednabijanja (wastegate/wastegate ili varijabilna geometrija)
9. Upravljanje sustavom regulacije tlaka prednabijanja (tlačni/vakuumski ventil ili elektronički regulator)
10. Premosni ventil komprimiranog zraka (samo benzinski turbopunjači)

Proces regeneracije turbopunjača.

Proces regeneracije sastoji se od nekoliko glavnih faza:

1. Početna procjena tehničkog stanja - uglavnom procjena pojave i lokacije curenja ulja, vidljivih mehaničkih oštećenja, procjena rada sustava regulacije tlaka prednabijanja, učinkovitosti ventila(a) i elektroničkih aktuatora. 
2. Rastavljanje turbopunjača na sastavne dijelove - omogućuje pristup pojedinim dijelovima turbopunjača i temeljitu procjenu svih njegovih komponenti.
3. Čišćenje komponenti – ponekad ih je tek nakon temeljitog čišćenja moguće točno provjeriti. Nakon čišćenja, neki elementi će se ponovno koristiti u procesu regeneracije (pod uvjetom da nisu oštećeni).
4. Dorada novih elemenata - dijelova koji će se koristiti za zamjenu oštećenih ili onih koji se uvijek mijenjaju (ležajevi, brtve).
5. Temeljito ispitivanje ventila/tlačnog aktuatora ili elektroničkog aktuatora - u ovoj fazi se zamjenjuje senzor položaja sustava promjenjive geometrije ili wastegate (ako postoji i ako je oštećen) i regenerira se elektronički aktuator wastegate/varijabilne geometrije (ako je oštećen ).
6. Balansiranje male brzine rotora turbopunjača - prva od dvije faze balansiranja rotirajućeg sustava turbopunjača, koja se sastoji u ispravljanju "istrčavanja" rotora tijekom rada. Mjerenja se izvode na visokokvalitetnoj Schenck balansnoj mašini.
7. Montaža jezgre turbopunjača - kompletan rotirajući sustav s novim ležajevima i brtvama montira se u središnje tijelo turbopunjača ("jezgra", "CHRA").
8. Brzo balansiranje rotacijskog sustava - precizno mjerenje i korekcija balansa kompletnog rotacijskog sustava koji radi u ležaju pri brzinama do 200 000 okretaja u minuti. Tijekom nekoliko ciklusa mjerenja, debalans se ispravlja na odgovarajuću vrijednost, često nižu nego u slučaju potpuno novih turbopunjača. Tijekom ove operacije, turbopunjač radi u uvjetima sličnim onima u motoru s unutarnjim izgaranjem - rotirajući sustav postiže brzine od oko 200.000 okretaja u minuti, a motorno ulje se kontinuirano dovodi do njegovih ležajeva pod odgovarajućim pritiskom (što vam također omogućuje provjeru nepropusnosti sustav podmazivanja turbopunjača). Proces balansiranja velikom brzinom provodi se na visokokvalitetnim Schenck strojevima za balansiranje.
9. Preliminarna montaža turbopunjača i podešavanje/kalibracija sustava regulacije tlaka prednabijanja - precizna regulacija radnog raspona wastegate ili sustava varijabilne geometrije.
10. Završna montaža turbopunjača i završna kontrola kvalitete prema normi ISO 9001:2015.

Uzroci i vrste oštećenja.

S našim stručnjacima možete biti sigurni da je popravak turbopunjača obavljen na sveobuhvatan i profesionalan način. Naš cilj nije samo otkloniti kvar, već i razumjeti i dati kupcu informacije o mogućim uzrocima. Vjerujemo da će ovakav pristup pomoći u izbjegavanju sličnih problema u budućnosti, zbog čega uvijek nastojimo djelovati transparentno i s punom predanošću.

Simptomi koji mogu ukazivati na oštećenje turbopunjača:

1. Pogoršanje performansi motora (često se naziva "nedostatak snage motora")
2. Buka – zvižduk, zujanje
3. Sivi/plavi/crni dim koji izlazi iz ispušne cijevi
4. Curenje ulja iz turbopunjača, povećan gubitak motornog ulja

Najčešća oštećenja turbopunjača su:

1. Curenje ulja u usisni i/ili ispušni sustav motora obično je uzrokovano oštećenim ili istrošenim brtvenim prstenovima turbopunjača ili povećanim zazorom rotora. Međutim, treba napomenuti da curenje ulja također može utjecati na potpuno funkcionalan turbopunjač koji nema odgovarajuće radne uvjete (prvenstveno slobodan protok ulja iz turbopunjača u motor).
2. Mehanička oštećenja lopatica kompresora i/ili turbine uzrokovana uglavnom stranim tijelima u usisnom ili ispušnom sustavu motora.
3. Povećana radijalna i/ili aksijalna zračnost rotora (u ekstremnim slučajevima, slomljena osovina), obično rezultat kontaminiranog motornog ulja ili nedostatka odgovarajućeg podmazivanja rotirajućeg sustava.
4. Greške u sustavu regulacije tlaka prednabijanja - curenje ili blokada tlačnog/vakuumskog ventila, oštećenje senzora turbo kopiranja (senzor položaja wastegate ili promjenjive geometrije), elektronički regulator. Previše naslaga ugljika može blokirati ili ograničiti radni raspon sustava promjenjive geometrije turbine.
5. Pukotine u kućištu turbine (uključujući ispušnu granu motora ako je integrirana s njom). Fenomen je osobito čest kod turbopunjača koji rade u benzinskim motorima zbog više temperature ispušnih plinova u usporedbi s dizelskim motorom.