Samochód to system, w którym wszystkie elementy tworzą jedną całość, a niektóre z nich są z sobą bardzo ściśle powiązane. Tak jest na przykład z turbosprężarką i z filtrem cząstek stałych DPF. Zużyty filtr może przyczynić się do awarii turbiny i odwrotnie uszkodzona turbosprężarka może wywołać kłopoty z DPF. Dowiedz się więcej, na temat tych części samochodowych i poznaj ich wady oraz zalety.
Turbina a DPF — na początek czym jest turbosprężarka?
Turbosprężarkę wykorzystuje się w celu zwiększenia mocy silnika. Komponent ten uwzględnia dwa zasadnicze składniki, a więc turbinę i sprężarkę. Co więcej, elementy te mają wirniki, które łączy wspólny wał. Jest to tak zwana część gorąca i zimna. Pierwsza stanowi część układu wylotowego jednostki napędowej. Z kolei druga należy do tak zwanego układu dolotowego silnika. W turbosprężarce znajdują się również pierścienie uszczelniające, łożyska oporowe oraz ślizgowe, a także kanały olejowe.
Jak działa turbosprężarka?
Turbosprężarka to urządzenie mechaniczne pojazdu, które napędzają gazy wylotowe silnika napędowego. Transportowane są one przez wirnik turbiny i w dalszej kolejności wydala je układ wydechowy. Ponadto, ruch obrotowy wirnika turbiny przekazywany jest na wirnik sprężarki. Element ten odpowiada za sprężanie powietrza, które wydostaje się przez układ dolotowy i filtr.
Do czego przydaje się turbosprężarka?
Turbosprężarkę wykorzystuje się w celu zwiększenia mocy silnika dzięki wtłoczeniu dodatkowego powietrza do komory spalania. Wynika to z tego, że prezentowane urządzenie mechaniczne wdraża więcej powietrza do komory spalania, niż jest to w stanie uczynić ciśnienie atmosferyczne. Warto podkreślić, że turbodoładowanie opatentowano w 1905 roku przez Szwajcara doktora Alfreda Buchi. Rozwiązanie to stosuje się w samochodach osobowych od 1973 roku.
Jakie są zalety turbosprężarki?
Turbosprężarka ma wiele zalet. Najważniejszą z pewnością jest zwiększanie sprawności silnika. Znacząco ogranicza też emisję szkodliwych związków chemicznych, które przedostają się ze spalin do atmosfery. Dlatego auta mające turbosprężarki zalicza się do grupy przyjaznych dla środowiska naturalnego. Urządzenie gwarantuje też pewne oszczędności. W przypadku silników benzynowych wyposażonych w tę część zużycie paliwa zmniejsza się o 30%. Z kolei silniki wysokoprężne mogą przynieść nawet 40-procentowe ograniczenie w tym zakresie. Innym atutem jest lepsze opłukanie cylindra ze spalin. Nie ma też spadku mocy przy zmniejszeniu ciśnienia atmosferycznego. Element świetnie dopasowuje się także do aktualnych warunków pracy silnika. Podczas jazdy na dużych wysokościach silnik osiąga całkowitą moc i nie wytwarza dużej ilości sadzy.
Jakie są wady turbosprężarki?
Wadą jest duża awaryjność urządzenia. Zasadniczy wpływ na taki stan rzeczy ma niewłaściwa eksploatacja przez kierowców pojazdów. Co więcej, do uszkodzeń prowadzi też charakter pracy elementu, która odbywa się w niezwykle wysokich temperaturach, nawet do 1000 stopni Celsjusza. Dodatkowym elementem obciążeniowym dla komponentu są wysokie obroty rzędu 100 000 obr./min. Ponadto, w przypadku awarii trzeba niestety liczyć się z dużym kosztem. Nowe urządzenie kosztuje około 5000 zł, natomiast naprawa może wynieść nawet 2000 zł.
Turbina a DPF — po drugie co to jest DPF?
DPF to inaczej filtr cząstek stałych. Nazwa pochodzi od angielskiego wyrażenia: diesel particule filter. Element ten znajduje się w autach mających silnik diesla wyprodukowanych po 2000 roku. Natomiast samochody, które wyszły z linii produkcyjnej po 2011 roku, uwzględniają prezentowany element bez względu na rodzaj silnika. Podstawowym zadaniem filtra jest ograniczanie emisji spalin. Część chroni zatem przed przedostawaniem się do atmosfery tlenków azotu, siarki, metali ciężkich powstałych na cząstkach węgla i innych szkodliwych związków.
Budowa filtra cząstek stałych
Urządzenie jest częścią układu wydechowego auta. Znajduje się za katalizatorem. Filtr umieszczony jest w puszce wykonanej z wysokiej jakości stali nierdzewnej. Co więcej, wewnątrz jest już ceramiczny korpus filtra. Tworzy on zagęszczone kanały ułożone równolegle w stosunku do siebie. Są one zamknięte naprzemiennie od strony dolotowej i wylotowej. W rezultacie spaliny muszą przebijać się przez ścianki kanałów wylotowych, aby przejść do wylotowych. Zostawiają zatem na ściankach fragmenty sadzy.
Jakie są zalety i wady filtra cząstek stałych?
Filtr cząstek stałych DPF przyczynia się do ograniczenia emisji szkodliwych substancji do atmosfery. To jest zasadniczy atut tego urządzenia. Wadą elementu jest natomiast eksploatacja. Filtr cząstek stałych często się zapycha. Przyczyniają się do tego sami kierowcy. Wśród przyczyny wymienia się zaniedbania, jeśli chodzi o wymianę oleju silnikowego, używanie pojazdu wyłącznie na krótkich trasach, czy wymuszanie wysokiej mocy, zanim silnik zdąży się rozgrzać.
Turbina a DPF — czym się różnią?
Dla turbosprężarki niezwykle groźnym zjawiskiem związanym z używaniem filtra cząstek stałych DPF może być wzrost ciśnienia zawrotnego gazów spalinowych w układzie. Zapchany filtr działa podobnie jak korek w układzie wydechowym. W tym przypadku olej wypycha się z łożyskowania wałka wirnika. Z kolei pozostałości ulegają zwęgleniu. Dochodzi do znacznego pogorszenia smarowania. Niewłaściwe uszczelnienie sprawia, że olej przechodzi na zimny obszar turbodoładowania i transportuje się do komór spalania. Pojawia się dymienie z silnika i generowanie większej ilości sadzy. Tworzy się błędne koło, gdyż substancja ta jeszcze bardziej zapycha filtr cząstek stałych. Niedostatecznie drożny filtr przyczynia się do tego, że wzrost ciśnienia zwrotnego prowadzi do przesuwania się wałka turbosprężarki osiowo do zimniej strony. Tylna strona turbiny ociera się o osłonę termiczną. Działania te w konsekwencji dają skutek w postaci uszkodzenia uszczelnień turbosprężarki, a także łożyskowania tego urządzenia.
Turbina a DPF — jak zabezpieczyć się przed kłopotami z filtrem DPF i turbosprężarką?
Reagować na pierwsze symptomy, które mogą informować o tym, że coś niedobrego się dzieje. Wśród tych objawów wymienia się coraz częstsze cykle wypalania, czyli regeneracji, czy też przechodzenie silnika w tryb awaryjny. Zwróć też uwagę na komunikaty ostrzegawcze związane z układem oczyszczania spalin. W tym przypadku trzeba działać szybko, aby nie pojawiły się kolejne usterki i gorsze konsekwencje. Warto pamiętać o tym, że gdy dojdzie do uszkodzenia jednego z elementów na przykład filtra cząstek stałych najlepiej zweryfikować też funkcjonowanie turbosprężarki. Komponenty te są tak ze sobą powiązane, że rzadko zdarza się, że tylko jedna cześć ulega uszkodzeniu.
