Turbosprężarka: objawy, zanim zrobi się drogo

W strumieniu spalin siedzi koło turbiny, w układzie dolotowym koło sprężarki. Oba są sztywno połączone wałem, który obraca się w korpusie łożyskowym pośrodku. Spaliny napędzają turbinę, turbina obraca sprężarkę, sprężarka tłoczy do silnika więcej powietrza. Więcej powietrza pozwala spalić więcej paliwa, a przez to uzyskać większą moc z tej samej pojemności skokowej — na tym polega cały sens.

Obroty są rzędu ponad stu tysięcy na minutę, a strona turbiny jest rozgrzana jak kolektor wydechowy. W większości turbosprężarek wał jest podparty w łożyskach ślizgowych, w których tuleja pływa między wałem a obudową — wał nie dotyka metalu, unosi się na filmie olejowym. Niektóre turbosprężarki mają zamiast tego łożyska kulkowe; one też zależą od oleju.

Z tego wynika zdanie, na którym opiera się cały ten tekst: turbosprężarka rzadko psuje się dlatego, że się zużywa. Psuje się dlatego, że film olejowy na chwilę zniknął, był zbyt gorący albo jest zanieczyszczony cząstkami. Kto naprawia uszkodzoną turbosprężarkę, nie patrząc na stronę olejową, kupuje przy okazji następną awarię.

Najczęstszy przypadek to zakoksowanie. Po zgaszeniu silnika olej już nie płynie, a strona turbiny jest jeszcze rozżarzona; resztki oleju w korpusie łożyskowym spalają się w twarde osady, które stopniowo zwężają kanał olejowy. Nowoczesne pojazdy łagodzą to elektryczną pompą płynu chłodzącego, która pracuje jeszcze po zgaszeniu silnika — mimo to krótka chwila biegu jałowego po ostrej jeździe pomaga.

Drugi przypadek to zanieczyszczenie. Wszystko, co pływa w oleju, przechodzi przez najdelikatniejsze miejsce w obiegu, a jest nim łożysko turbosprężarki. Przeciągnięty interwał wymiany oleju, zatkany filtr oleju, pozostałości po wcześniejszej awarii wyżej w silniku — każde z nich dociera do wału. Trzeci przypadek to po prostu zbyt niskie ciśnienie: zmęczona pompa oleju, zatkane sitko, zbyt niski poziom oleju przez dłuższy czas.

Dlatego pierwsze pytanie przy pojeździe z turbosprężarką brzmi nie „ile lat ma turbosprężarka”, lecz „jak dbano o olej”. Rachunki z podaną specyfikacją i interwałem, którego nie wyciągano do granic, są przy silniku turbo prawdziwym argumentem za zakupem.

Na przejściu od wału do sprężarki i do turbiny nie siedzi uszczelniacz wału, jaki znamy skądinąd, tylko pierścień typu tłokowego w rowku. Taki pierścień nie uszczelnia dociskiem do wargi, lecz tym, że po drugiej stronie panuje wyższe ciśnienie niż w korpusie łożyskowym. Gdy ta różnica ciśnień znika, olej przechodzi.

To tłumaczy obserwację, która wielu kieruje w złą stronę: olej w układzie powietrza doładowującego nie musi pochodzić z turbosprężarki. Zbyt wysokie ciśnienie w skrzyni korbowej — przez uszkodzoną odmę skrzyni korbowej albo przez zużycie pierścieni tłokowych i ścianki cylindra — znosi różnicę ciśnień i wtłacza olej właśnie tam. Turbosprężarka jest wtedy miejscem, w którym to widać, a nie przyczyną.

Zanim więc wymieni się turbosprężarkę, trzeba sprawdzić odmę i zmierzyć ciśnienie w skrzyni korbowej. To praca na kilka minut, a rozstrzyga o różnicy w kosztach liczonej w tysiącach.

Wiele silników Diesla i niektóre benzynowe mają turbosprężarkę ze zmienną geometrią turbiny. Przed kołem turbiny stoi wieniec ruchomych łopatek kierujących; przy niskich obrotach zwężają przekrój, żeby spaliny szybciej trafiały na turbinę, a przy wysokich go otwierają. Przestawiane są siłownikiem podciśnieniowym albo elektrycznym.

Ta mechanika siedzi w spalinach. Sadza i nagar olejowy odkładają się na osiach łopatek, regulacja staje się oporna i w końcu zacina się. Sterownik porównuje zmierzone ciśnienie doładowania z żądanym i zapisuje błąd, gdy odchylenie jest zbyt duże — raz jako zbyt niskie, raz jako zbyt wysokie, zależnie od tego, w jakim położeniu zatrzymały się łopatki.

W praktyce odczuwa się to jak silnik, który ciągnie do określonych obrotów, a potem się urywa, albo jak moc, która po ponownym uruchomieniu nagle wraca. Jedno i drugie to powód, by odczytać błędy, a nie by czekać, co będzie dalej.

Turbosprężarka gwiżdże. Narastający, czysty ton, który pojawia się i znika wraz z ciśnieniem doładowania, to norma i nie mówi nic o stanie. Interesujące są odstępstwa od niego.

Najbardziej wymowne oględziny trwają dziesięć minut i potrzebują tylko śrubokręta i latarki. Luzuje się opaskę na przewodzie powietrza doładowującego między turbosprężarką a chłodnicą powietrza doładowującego (intercoolerem) i zagląda do środka. Cienka oleista warstwa jest w starszych silnikach normą; stojący olej w przewodzie albo wypełniona olejem pętla przewodu w najniższym punkcie już nie.

Po drugie dym. Niebieskawy dym pod obciążeniem lub po hamowaniu silnikiem wskazuje na olej w komorze spalania — to może być turbosprężarka, ale także uszczelniacz trzonka zaworu lub pierścień tłokowy. Czarny dym to paliwo bez dość powietrza i pasuje do problemu z ciśnieniem doładowania. Biały, słodkawo pachnący dym nie należy do turbosprężarki, lecz do układu chłodzenia.

Po trzecie luz. Kto zdejmie przewód ssący przy sprężarce, może poruszyć kołem ręką. Niewielki luz promieniowy jest przy turbosprężarce z pływającymi tulejami normalny i nie świadczy o usterce. Koło, które przy tym uderza o obudowę, albo luz osiowy wyczuwalny jako stuk, to już usterka. I każdy ślad ocierania na końcach łopatek też.

Silnik turbo zdradza się pod obciążeniem, a nie w ruchu miejskim. Jazda próbna wymaga więc podjazdu albo wzniesienia i przyspieszenia do górnego zakresu obrotów na wysokim biegu — tam ciśnienie doładowania utrzymuje się najdłużej.

Potem spojrzenie w lusterko wsteczne przy redukcji biegu i zmianie obciążenia, a następnie dwie minuty biegu jałowego, zanim silnik zostanie zgaszony. Przy gaszeniu słucha się wybiegu. A na samym końcu odczytuje się pamięć błędów — także wtedy, gdy podczas jazdy nie zapaliła się żadna kontrolka, bo odchylenia ciśnienia doładowania zapisują się często, zanim zostaną wyświetlone.

Jeśli turbosprężarka naprawdę jest do wymiany, są trzy drogi: nowa część, część regenerowana z przemysłowej regeneracji albo naprawa w wyspecjalizowanym zakładzie, w której wymienia się zespół rdzeniowy, a zespół wirujący jest wyważany. Kolejność według ceny jest zwykle taka sama jak kolejność według dostępności dokumentów potwierdzających; część regenerowana z protokołem badań to pragmatyczny środek.

Do każdej z tych trzech dróg należy praca przed i po: sprawdzenie lub wymiana przewodów dopływu i powrotu oleju, wymiana oleju z nowym filtrem, kontrola odmy skrzyni korbowej i oczyszczenie układu powietrza doładowującego z oleju. Jeśli olej w chłodnicy powietrza doładowującego nie zostanie usunięty, przy pierwszej próbie pełnego obciążenia wędruje do komory spalania — a silnik Diesla, który zasysa własny olej smarujący, nie daje się zgasić kluczykiem.

Dla kupującego oznacza to: pojazd ze świeżo wymienioną turbosprężarką jest tak dobry jak dołączony do niego rachunek. Jeśli stoi na nim tylko część, brakuje połowy pracy.