Wszystko
o samochodach

Porady / Eksploatacja

Downsizing. Turbo w małolitrażowym silniku. Cała prawda o dzisiejszej technologii

Data publikacji: Autor: Mariusz Zbyszyński

Obecnie to już niemal standard, że producenci montują jednostki napędowe o małej pojemności do samochodów nawet takich jak Volkswagen Passat lub Skoda Superb. Idea downsizingu rozwinęła się w najlepsze i upływ czasu pokazał, że rozwiązanie to sprawdza się na co dzień. Istotnym elementem w tego typu silnikach jest oczywiście turbosprężarka, to ona pozwala osiągać stosunkowo wysoką moc przy jednocześnie małej pojemności.

Fot. Skoda Obecnie to już niemal standard, że producenci montują jednostki napędowe o małej pojemności do samochodów nawet takich jak Volkswagen Passat lub Skoda Superb. Idea downsizingu rozwinęła się w najlepsze i upływ czasu pokazał, że rozwiązanie to sprawdza się na co dzień. Istotnym elementem w tego typu silnikach jest oczywiście turbosprężarka, to ona pozwala osiągać stosunkowo wysoką moc przy jednocześnie małej pojemności.

Zasada działania

Turbosprężarka składa się z dwóch obracających się jednocześnie wirników, zamocowanych na wspólnym wałku. Pierwszy z nich zamontowany jest w układzie wydechowym, spaliny zapewniają napęd, przedostają się do tłumików i ulatują. Drugi wirnik osadzony jest w układzie dolotowym, spręża powietrze i wtłacza je pod ciśnieniem do silnika.

Ciśnieniem tym trzeba sterować, aby zbyt duża jego ilość nie dostała się do komory spalania. W prostych systemach stosuje się formę zaworu obejściowego, a w zaawansowanych konstrukcjach, czyli tych, których jest obecnie najwięcej, zmienną geometrię łopatek.

Zobacz także: TOP 10 sposobów na mniejsze spalanie

Niestety powietrze w momencie dużego sprężania mocno się rozgrzewa, dodatkowo obudowa turbosprężarki je dogrzewa, co w konsekwencji wpływa na zmniejszenie jego gęstości, a to w niekorzystny sposób oddziałuje na poprawne spalanie mieszanki paliwowo-powietrznej. Dlatego też producenci stosują np. Intercooler, którego zadaniem jest schłodzić rozgrzane powietrze, zanim trafi do komory spalania. Schłodzone gęstnieje, a to sprawia, że większa jego ilość może trafić do cylindra.

Sprężarka Eatona oraz turbosprężarka

Obecnie to już niemal standard, że producenci montują jednostki napędowe o małej pojemności do samochodów nawet takich jak Volkswagen Passat lub Skoda Superb. Idea downsizingu rozwinęła się w najlepsze i upływ czasu pokazał, że rozwiązanie to sprawdza się na co dzień. Istotnym elementem w tego typu silnikach jest oczywiście turbosprężarka, to ona pozwala osiągać stosunkowo wysoką moc przy jednocześnie małej pojemności.

Fot. archiwumW silniku z dwoma urządzeniami doładowującymi, turbosprężarką i sprężarką mechaniczną, ich montaż wykonuje się z dwóch stron silnika. Wynika to z faktu, że turbina jest generatorem wysokiej temperatury, montaż sprężarki mechanicznej po przeciwnej stronie stanowi więc optymalne rozwiązanie. Kompresor Eatona wspomaga działanie turbodoładowania, napędzany jest paskiem wielorowkowym z koła podstawowej pompy wodnej, którą wyposaża się w bezobsługowe sprzęgło elektromagnetyczne odpowiadające za jego załączenie.

Odpowiednie wewnętrzne proporcje i przełożenie przekładni pasowej powodują, że wirniki kompresora obracają się z prędkością pięciokrotnie wyższą niż wał korbowy jednostki napędowej samochodu. Kompresor mocowany jest do bloku silnika od strony kolektora dolotowego, a przepustnica regulacyjna dawkuje wielkość generowanego ciśnienia.

W momencie kiedy przepustnica jest zamknięta, kompresor generuje ciśnienie maksymalne dla aktualnej prędkości obrotowej. Powietrze, które zostało skompresowane następnie zostaje przetłoczone do turbosprężarki, po czym przepustnica uchyla się pod wpływem zbyt dużego ciśnienia, co daje podział powietrza na kompresor i turbosprężarkę.

Trudy pracy

Wspomniana wysoka temperatura pracy i zmienne obciążenia elementów konstrukcyjnych, to czynniki, które w głównej mierze wpływają niekorzystnie na trwałość turbosprężarki. Niewłaściwa eksploatacja skutkuje szybszym zużyciem mechanizmu, przegrzaniem, a w konsekwencji awarią. Istnieje kilka charakterystycznych objawów usterki turbodoładowania, takich jak głośniejsza jej praca przypominająca „gwizd”, nagła utrata mocy przy przyspieszaniu, dym z wydechu w kolorze niebieskim, przejście w tryb awaryjny i komunikat błędu silnika tzw. „check engine”, a także zaolejenie w okolicy turbo oraz wewnątrz rury dolotu powietrza.

W niektórych nowoczesnych silnikach małolitrażowych, zastosowano rozwiązanie, które zabezpiecza turbosprężarkę przed przegrzaniem. Aby uniknąć kumulacji ciepła, turbinę wyposaża się w kanały przepływu płynu chłodniczego, oznacza to, że w momencie kiedy wyłączamy silnik ciecz przepływa nadal i proces trwa, aż do momentu uzyskania odpowiedniej temperatury, zgodnej z charakterystyką termiczną. Umożliwia to elektryczna pompa płynu chłodniczego, która pracuje niezależnie od silnika spalinowego. Sterownik silnika (przez przekaźnik) reguluje jej pracę, i aktywuje w sytuacji kiedy silnik osiągnie moment obrotowy ponad 100 Nm oraz temperatura powietrza w kolektorze ssącym wynosi ponad 50°C.

Efekt turbo-dziury

Obecnie to już niemal standard, że producenci montują jednostki napędowe o małej pojemności do samochodów nawet takich jak Volkswagen Passat lub Skoda Superb. Idea downsizingu rozwinęła się w najlepsze i upływ czasu pokazał, że rozwiązanie to sprawdza się na co dzień. Istotnym elementem w tego typu silnikach jest oczywiście turbosprężarka, to ona pozwala osiągać stosunkowo wysoką moc przy jednocześnie małej pojemności.

Fot. Volkswagen
Wadą niektórych doładowanych jednostek napędowych o większej pojemności jest tzw. efekt turbodziury, czyli chwilowy spadek sprawności napędowej silnika w momencie startu lub chęci nagłego przyspieszenia. Sprężarka im większa, tym efekt bardziej widoczny, ponieważ potrzebuje więcej czasu na tzw. „rozkręcenie”.

Małolitrażowy silnik energiczniej rozwija moc, zamontowane turbo jest stosunkowo niewielkie, dzięki temu opisywany efekt został ograniczony do minimum. Moment obrotowy dostępny jest od niskich obrotów silnika, co przekłada się na komfort użytkowania np. w warunkach miejskich. Przykładowo w silniku VW 1.4 TSI o mocy 122 KM (EA111) już przy 1250 obr./min dostępne jest ok. 80% wartości całkowitego momentu obrotowego, a maksymalne ciśnienie doładowania to aż 1,8 bara.

Inżynierowie chcąc uporać się zupełnie z wymienionym problemem, opracowali stosunkowo nowe rozwiązanie, a mianowicie elektryczną turbosprężarkę (E-turbo). System ten coraz częściej pojawia się w silnikach o małej pojemności. Metoda polega na tym, że wirnik napędzający powietrze wtłaczane do silnika, obracany jest przy użyciu silniczka elektrycznego - dzięki temu efekt można praktycznie wyeliminować.

Prawda czy mit?

Wiele osób obawia się, że turbosprężarki montowane w silnikach downsizingowych szybciej mogą ulec awarii, a co może wynikać z faktu zbytniego wysilenia. Niestety jest to często powielany mit. Prawda jest taka, że trwałość w głównej mierze zależy od sposobu eksploatacji, stylu jazdy i wymiany oleju - około 90% uszkodzeń generowanych jest przez samego użytkownika.

Przyjmuje się, że auta z przebiegami rzędu 150 – 200 tys. km to grupa podwyższonego ryzyka usterki. W praktyce, wiele samochodów przejechało więcej kilometrów, i opisywany element pracuje bez większego zarzutu do dziś. Mechanicy twierdzą, że serwis olejowy co 30 tysięcy kilometrów, czyli tzw. Long Life, odbija się bardzo niekorzystnie na kondycji turbosprężarki, a także samego silnika. Warto więc skrócić interwały wymiany do 10 - 15 tys. km, i stosować olej zgodny z zaleceniami producenta posiadanego auta, a długo będzie można cieszyć się bezproblemową eksploatacją.  

Ewentualna regeneracja elementu, to koszt od 900 do 2000 zł. Nowe turbo to wydatek dużo większy – nawet ponad 4000 zł.

Zobacz także: Fiat 500C w naszym teście

Obecnie to już niemal standard, że producenci montują jednostki napędowe o małej pojemności do samochodów nawet takich jak Volkswagen Passat lub Skoda Superb. Idea downsizingu rozwinęła się w najlepsze i upływ czasu pokazał, że rozwiązanie to sprawdza się na co dzień. Istotnym elementem w tego typu silnikach jest oczywiście turbosprężarka, to ona pozwala osiągać stosunkowo wysoką moc przy jednocześnie małej pojemności.

Fot. Skoda

Obecnie to już niemal standard, że producenci montują jednostki napędowe o małej pojemności do samochodów nawet takich jak Volkswagen Passat lub Skoda Superb. Idea downsizingu rozwinęła się w najlepsze i upływ czasu pokazał, że rozwiązanie to sprawdza się na co dzień. Istotnym elementem w tego typu silnikach jest oczywiście turbosprężarka, to ona pozwala osiągać stosunkowo wysoką moc przy jednocześnie małej pojemności.

Fot. Skoda

Spodobał Ci się artykuł? Udostępnij go swoim znajomym na Facebooku i Twitterze!

Ogłoszenia motoryzacyjne pochodzą z serwisu Gratka.pl

Zobacz także

Tagi:

Komentarze

  • maniek 3,0 v6 (gość)

    Szanowny redaktor zapomniał wspomnieć, że silnik od kosiarki 1,0 mający 140 kucyków, przy przebiegu 150 000 rozsypie się jak zamek w Szkocji. Taki sztuczny twór da tylko zarobić serwisom i producentom.

  • Anioł_Struś (gość)

    "maniek 3,0 v6" to chyba jakiś zwolennik technologii archiwalnych, nie rzadko już muzealnych... W technologii zatrzymał się gdzieś w okolicach lat 60/70

  • PowstanieWarszawskie_14/88 (gość)

    Silnik S47 (Star 660) 4,6L 105KM po 800 tys km nadal chodzi jak zegarek. Zobaczymy jak przy podobnym przebiegu będą chodzić te cudaczne dizle od kosiarek.

  • hahahahaha (gość)

    te aniol :) ktos ci jelopie wcisnal kosiarke do trawy i powiedzial ze to auto ? hahahahaaha i wez slownik bo ranisz polski

  • Noz sie w kieszeni otwiera (gość)

    Ludzie co wy.... Przeciez 1.0 turbo spali wiecej paliwa niz 1.8 czy 2.0.... Caly ten szit jest tylko po to zeby rolowac klientow

  • Michał (gość)

    Jeśli ktoś nazywa silnik doładowany o pojemności skokowej 1l silnikiem od kosiarki, to pisze bzdury. Inni te bzdury powielają i jeden drugiego kopiuje, myśląc, że błyska trafnym sarkazmem... Ani to nie ta pojemność, ani nie ten sposób sterowania, ani chłoddzenia, ani dostarczania powietrza i paliwa (kosiarka ma ukochany przez znawców silnik wolnossący...). Niech któryś z szanownych komentujących znawców napisze, z czego wynika rzekomy spadek trwałości silników o niższej pojemności skokowej? Cisza? Pierniczyć bzdury to każdy potrafi.

  • Michał (gość)

    "Przeciez 1.0 turbo spali wiecej paliwa niz 1.8" - co to ma znaczyć, dlaczego ma spalić więcej, w jakich warunkach? Kolejna bzdurna, buńczuczna wypowiedź, aby zabłysnąć. Jeśli temat jest potraktowany technicznie, to podaj szczegóły, jeśli kolejne pierniczenie bez sensu, to klepcie się dalej po plecach, "znawcy"...

  • Michał (gość)

    "Przeciez 1.0 turbo spali wiecej paliwa niz 1.8" - co to ma znaczyć, dlaczego ma spalić więcej, w jakich warunkach? Kolejna bzdurna, buńczuczna wypowiedź, aby zabłysnąć. Jeśli temat jest potraktowany technicznie, to podaj szczegóły, jeśli kolejne pierniczenie bez sensu, to klepcie się dalej po plecach, "znawcy"...

  • krs (gość)

    Jest w tym trochę racji, jadąc z tą samą prędkością silnik 1.8 czy 2.0 spali mniej paliwa niż 1.0 gdyż będzie jechał na niższych obrotach, mowię o prędkościach autostradowych, u mnie się to niestety sprawdza, porównywałem swoją 1.5DCI z 2.2CDTI no i spalanie Opla przy pewnej prędkości jest już niższe niż u mnie w Megance.

  • Michał (gość)

    Moim zdaniem, nie jest regułą, że silnik doładowany o małej pojemności skokowej na ostatnim biegu ma większe przełożenie niż odpowiadający mu mocą silnik o dużej pojemności i wolnossący. Dlaczego miało by tak być (szczególnie biorąc pod uwagę bardziej "niskoobrotową" charakterystykę silników doładowanych i to, że chętnie paruje się je ze skrzyniami 6-biegowymi)? Wydaje mi się, że różna prędkość obrotowa niekoniecznie musi mieć odzwierciedlenie w różnym spalaniu, liczy się obciążenie silnika i jego zdolność do radzenia sobie z nim przy danej RPM.

  • Paula (gość)

    Brawo Michał, dzięki za rzeczową wypowiedź, bo od czytania większości "znawców" niedobrze się robi. Najlepiej wszystko wrzucić do jednego worka i udawać, że różnicy nie widać...

  • BLEZU (gość)

    A słyszeliście o czymś takim jak LSPI.

  • Michał (gość)

    Ciekawa sprawa z tym LSPI. Spalajie stukowe to zjawisko znane od dawna. Dawno temu, gdy przez pomyłkę wlałem do kosiarki tzw. gazolinę efektem był zapłon trudny do zatrzymania przy pomocy zwykłego hamulca. Wracając do nowoczesnych silników - pewnie zastosowanie benzyny o wyższej liczbie oktanowej mogło by pomóc, ale koszt wzrasta. Dobrym nawykiem, w przypadku każdego silnika, jest wsłuchiwanie się w niego podczas jazdy, wyczucie tego co się dzieje. Gdy silnik jest mocno obciążony a prędkość obrotowa zbyt niska, to słychać to i "czuć". To, że mamy dostępny wysoki moment obrotowy np. od 1700 rpm nie sprawia, że rozsądnie jest wciskać przy takiej prędkości obrotowej nagle, podczas spokojnej jazdy, pedał gazu w podłogę (jeśli nie jest to absolutna konieczność). Moim zdaniem wyczucie i przewidywanie sytuacji pozwala na sprawną i nie niszczącą silnika jazdę.

  • Michał (gość)

    P.S: Czy podczas kursów na prawo jazdy ktokolwiek wspominał o zwracaniu uwagi na to, co się dzieje z silnikiem? Na hamowanie silnikiem? Na to, aby nie kręcić kierownicą w miejscu, gdy samochód się nie rusza (można sobie wyobrazić nie tylko naprężenie i zużycie opon, ale układ wspomagania i jego przeciążenie)?

  • BLEZU (gość)

    Reno takim małym wysilonym silnikom jak TCe daje max 250 tysięcy życia.Także nie wiem kto tu pierniczy.

  • Michał (gość)

    Co to znaczy, że "daje max"? Co to oznacza, technicznie? No i skąd ta informacja, jakie jest jej żródło?

  • borro (gość)

    Małe i nietrwałe jednostki tak to widzę, już lepiej wybrać hybrydę toyoty, gdzie silniki są przynajmniej o normalnej pojemności

  • Michał (gość)

    Borro, opisz swoje doświadczenia z tymi silnikami, przynajmniej na temat tych, z którymi miałeś do czynienia, warto wiedzieć. P.S.: Jeśli chodzi o pojemność skokową - kiedyś była jeszcze większa w stosunku do mocy, co wcale nie czyniło wiecznym silnika np. 1.5l o mocy ok. 60-70KM ( już nie mówiąc o sensie korzystania z takiego samochodu przez wieczność, gdy nowe są bezpieczniejsze, mniej palą i są przyjaźniejsze dla środowiska, oza tym samochód to nie tylko silnik ).

Dodaj komentarz

Najnowsze motofakty

Wszystkie artykuły
Advertisement

Motofakty mazowieckie

Top 5 motofaktów

Testy i porównania

Premiery i nowości