Turbina ...

Svi znamo da je veoma bitno voziti automobil na redovne servise i uvek voditi računa o ispravnosti njegovih delova, a naročito turbokompresora. Ipak, bez obzira na vašu redovnost u održavanju vozila, ponekad se mogu pojaviti problemi na koje nikako ne možete da utičete. U ovom tekstu, podelićemo sa vama neka znanja o najčešćim problemima koji se javljaju na turbokompresorima, kako biste imali odgovore na pitanje kako znati da je turbina u kvaru.

Uzroci gubitka snage motora mogu biti različiti. Najčešće je slučaj da strano telo upadne u kompresorsku ili turbinsku stranu pri čemu ošteti turbokompresor. Isto tako je moguće da se zbog kvara na interkuleru usisni gasovi ne hlade dovoljno, ili se zapuši izduvni sistem turbokompresora što takođe dovodi do gubitka snage motora. Kvar ventila rasterećenja turbine, sistema za napajanje gorivom, pa čak i motorne kočnice mogu biti uzrok ovakvog problema sa turbinom i jasan pokazatelj da je turbina u kvaru.

Problem koji se najlakše primeti u vožnji i koji verovatno najviše smeta vozačima je pojava takozvanog turbo laga. Turbo lag predstavlja onaj kvar koji se manifestuje tako što se ubrzanje vozila ne javlja istog trenutka kada se pritisne gas, nego postoji izvestan vremenski period dok motor ne obezbedi dovoljnu količinu gasova i dok turbina ne počne sa radom.

Dim bilo koje boje iz auspuha pokazuje da vaš automobil ima problem koji zahteva vašu pažnju. Ako primetite pojačan dim crne, plave ili bele boje, to je znak da je došlo do kvara na vašem automobilu, a uglavnom ovi znaci predstavljaju oštećenje turbokompresora. Crni dim u većini slučajeva znači da motor sagoreva previše goriva, i uglavnom predstavlja jedan od najlakših kvarova za otklanjanje, ali nepotrebno sagorevanje viška goriva može da utiče na vaš finansijski izdatak ako se blagovremeno ne pristupi otklanjanju ovog problema.
Ako automobil izbacuje plavi dim to je znak da dolazi do sagorevanja motornog ulja. Plavi dim svrstava se u teže kategorije popravke i u većini ovakvih slučajeva je potrebno pregledati turbo punjač, semeringe ventila, karike, cilindre, klipove itd. Kada dođe do uočavanja plavog dima, a niste u mogućnosti da izvršite pregled i popravku u kratkom roku onda je potrebno da se što češće pregleda i dosipa ulje da ne bi došlo do njegovog nestanka i zaribavanja pokretnih delova motora. S obzirom da nepotpuno sagorevanje motornog ulja šteti okolini, a i otežava paljenje i rad motora, moguće je da se pojave drugi štetni efekti koji utiču na normalan rad motora.
Beli dim je jedan od komplikovanijih oblika dijagnosticiranja i vrlo teško je otkloniti glavni uzrok kvara. Ovaj problem se svodi na sagorevanje motornog ulja i najčešći uzročnik je defektna turbina. Beli dim može da bude prouzrokovan začepljenjem odvodne linije ulja iz turbokompresora u karter ili čak začepljenje ventila ozračavanja unutrašnjeg pritiska kartera.

Postoji nekoliko najčešćih uzroka koji dovode do gorenavedenih kvarova i neophodnog servisa turbine, a to mogu biti:
Ulje/podmazivanje
Da bi radio kako treba, turbokompresoru je potreban konstantan dotok čistog ulja, i da biste održavali turbinu u vrhunskom stanju, morate redovno menjati ulje i filtere ulja. Ovo sprečava nagomilavanje ugljenika i drugih zagađivača koji mogu prouzrokovati abrazivna oštećenja unutrašnjosti vašeg turbokompresora, što smanjuje njegovu efikasnost i nanosi nepopravljivu štetu tokom dužeg vremena. Turbina je deo motora koji je najosetljiviji na izostanak podmazivanja. Već nakon 3 do 5 sekundi rada bez podmazivanja javljaju se oštećenja. Potpuno sintetičko ulje proizvodi najmanju količinu ugljenika.
Strana tela
U nekim slučajevima, strana tela kao što su delići motora, čestice prašine, sitno kamenje ili lišće mogu prodreti u turbokompresor. To onda može prouzrokovati abraziju i oštećenja lopatica turbine, što će zatim uticati na smanjenje efikasnosti turbokompresora. Da biste sprečili da dođe do toga, morate biti sigurni da se vaš vazdušni filter sevrisira redovno i da proverite da vaša turbina nema nekih labavih spojeva ili ostataka stranih tela
Povećan pritisak
Povećan pritisak je jedan od glavnih uzroka problema sa turbinom i ispoljava se tako što se u vožnji izgubi gas. Naime, poznato je da turbokompresor radi tako što povećava pritisak vazduha u motoru. Ako postoje određena curenja, naprsline ili loši spojevi između kompresora i motora, turbokompresor će morati da radi mnogo jače da nego što treba da bi povećao ovaj pritisak. Ovo može značajno umanjiti efikasnost rada vaše turbine.

Dakle, ako primetite bilo koji od ovih znakova upozorenja, trebalo bi da uradite pregled i servis turbine što je pre moguće. Vaš turbokompresor se neće popraviti sam od sebe, a što duže odlažete rešavanje ovog problema, on će se postajati sve gori, a samim tim, i dosta skuplji kada se kasno odlučite za servis turbine. Proverite cenu turbo servisa za vaš automobil, pre nego što zakažete remont turbine ili pregled.
Pored kompletnog turbo servisa koji radimo za sve modele automobila, svim svojim klijentima dajemo preporuku i za servis ostalih delova motora za koje primetimo da ne funkcionišu kako treba, kako biste znali šta je bio uzrok oštećenja turbokompresora. To je vrlo važan segment svakog servisa turbine, jer uz dijagnostiku kvarova ostalih delova motora i njihovu popravku, čuvate turbinu od budućih kvarova.

U današnje vreme, praktično je nezamislivo da u novom automobilu postoji dizel motor bez turbine, a sve češće ih imaju i benzinci, bez obzira na njihovu radnu zapreminu, broj cilindara ili klasu automobila. Zato je prilično važno da svaki vozač bude upoznat bar sa osnovnim principom rada turbine, pogotovo ako se radi o vozaču automobila sa dizel motorom. Međutim, kod nas su ljudi često nedovoljno informisani i na sam pomen reči „turbina“ pomisle na neki neobično složen i komplikovan sistem koji je nemoguće razumeti ako niste mašinski inženjer. U ovom tekstu ćemo pokušati da vam pokažemo da to uopšte ne mora da bude tako.

Najveća prednost motora sa turbinom u odnosu na atmosferske motore jeste veliki obrtni momenat i to pri malom broju obrtaja, pri čemu vrednost obrtnog momenta oštro skače do maksimuma, a zatim i ostaje na tom maksimumu u izuzetno širokom rasponu broja obrtaja. Takođe, maksimalna snaga se kod motora sa turbinom razvija pri nižem broju obrtaja u odnosu na atmosferske motore.
Mnogi vozači vole motore sa turbinama, pogotovo ako se radi o dizel motorima, upravo zbog toga što pri malom broju obrtaja oštrim pritiskom na papučicu gasa automobil toliko snažno „povuče“ da se dobije osećaj da se pod haubom nalazi mnogo snažniji motor.

Za pravilan rad motora neophodna je odgovarajuća smeša vazduha i goriva koja se lako može postići do određenog broja obrtaja motora, međutim, kada nam je potrebna veća snaga mora se povećati broj obrtaja, a samim tim i količina usisavanja vazduha. Ovde nastaje problem, jer motor ne može, uz pomoć podpritiska koji stvara klip motora i atmosferskog pritiska, uneti dovoljnu količinu vazduha, a ta veća količina vazduha je potrebna zbog stvaranja odgovarajuće smeše za veću snagu motora. Upravo ovaj nedostatak motora se rešava uz pomoć turbine. Sa turbinom se dobija veća snaga motora, a njegove dimenzije ostaju iste, što i jeste glavni cilj savremene auto industrije.

Svaka turbina se sastoji od pogonskog dela i dela u kome se stvara dodatni pritisak. Dodatni pritisak se stvara uz pomoć lopatica turbine koje su konstruisane tako da uvlače vazduh, a zatim ga sabijaju prema cilindrima. Koliko brzo se okreće turbina u direktnoj je vezi sa količinom sabijenog vazduha u cilindrima.
Mnogi ljudi misle, a i proizvođači automobila se svojski trude da nas ubede da će mali turbo motor od 1.400 kubika i 140 KS trošiti istu količinu goriva kao atmosferski motor od 1.400 kubika i 80 KS, što nikako nije logično. Problem je u tome što kada turbokompresor u cilindar ubaci veću količinu vazduha, tada mora da se ubrizga i veća količina goriva kako bi se dobilo pravilno sagorevanje.
Dakle, ne može da se upumpa mnogo vazduha i ubaci malo goriva, a da se dobije velika snaga. Kada se ubaci veća količina vazduha mora se ubaciti i veća količinu goriva kako bi ta smeša bila odgovarajuća.  Takođe, prilikom stvaranja ovog dodatnog pritiska mora se voditi računa da u kritičnoj tački pritiska dolazi do samozapaljenja, pa eksplozija u cilindru može nastati pre nego što se zatvore usisni ventili.



Za pokretanje turbine koristi se vazduh iz izduvne grane koja preko lopatica pokreće osovinu turbine, ali za to pokretanje se koristi snaga motora u toku izduvavanja, jer tada klip gura vazduh kroz turbinu. Takođe, vreo vazduh iz motora zagreva turbinu koja zatim zagreva i vazduh koji ulazi u motor. S obzirom da je poznato da je zagrejan vazduh ređi, samim tim je i količina sabijenog vazduha manja kada je vazduh zagrejan. Da bi se ovaj problem rešio, u sistem se ubacuje interkuler (hladnjak vazduha koji ulazi u motor) što dodatno umanjuje snagu motora, jer put vazduha do cilindra nije slobodan već mora da se potroši deo snage na guranje vazduha kroz interkuler.
Na kraju, posle svih ovih procesa, kada uzmemo sve u obzir snaga motora neće biti uvećana za 50 do 60% već 30 do 35%. Kada vozite automobil do određenog broja obrtaja (oko 3000 o/min) imaćete jednu potrošnju goriva, a čim pređete tu cifru videćete da se potrošnja znatno povećava. Razlog za ovo je upravo prethodni primer sa gubicima. Da nema ovih gubitaka koji su veći sa povećanjem broja obrtaja potrošnja na 100 km/h bi bila konstantna bez obzira na brzinu vozila.

Turbokompresor je uređaj bez kojeg se, u današnje vreme, praktično ne može zamisliti dizel ili benzinski motor. Za preko sto godina svog postojanja prešao je težak i komplikovan razvojni put; od prvobitne primene u ratnim avionima, preko trkačkih bolida i kamiona, sve do putničkih automobila. Smatra se da je najveću revoluciju u ovom polju napravio Saab koji je turbokompresor prvi uveo u masovnu proizvodnju sa porodičnom limuzinom “Saab 99 turbo” koja je predstavljena još 1977. Godine, dok su prvi velikoserijski turbo dizel motor predstavili Folksvagen i Mercedes sa modelom “300 TD turbodizel”.
Sredinom osamdesetih godinama turbokompresor doživljava svoj procvat. Sve veći broj fabrika usvaja ovu tehnologiju, a praktično se ne može pronaći trkački automobil koji nema turbo punjenje. Godine 1988. prvi put su upotrebljeni kuglični ležajevi koji bitno smanjuju trenje i skraćuju vreme odziva, a samo godinu dana kasnije prvi put je primenjena turbina sa varijabilnom geometrijom.
Svi turbokomrpesori se mogu podeliti u tri osnovne grupe; u prvu grupu spadaju klasični turbokompresori kod kojih nema regulacije pritiska. Drugu grupu sačinjavaju turbokompresori kod kojih pritisak regulišu WASTEGATE rasteretni ventili, dok u treću grupu spadaju VNT (Variable Nozzle Turbine) – VGT (Variable-geometry turbocharger) koji su danas najučestaliji turbokompresori.
Ekspanzija u razvoju turbokompresora koja se desila početkom 2000-ih godina dovela je do toga da su današnji turbokompresori daleko fleksibilniji i u radu pružaju mnogo bolje performanse, a velika većina modernih turbokompresora poseduju varijabilnu geometriju koja im omogućava daleko efikasniji rad. Naime, zbog širokog raspona broja obrtaja jednog motora turbokompresori ne mogu da obezbede konstantan pritisak punjenja i zbog toga im je bila neophodna regulacija.
Turbine sa promenljivom (varijabilnom) geometrijom  zahvaljujući svojoj konstrukciji imaju  sposobnost da pri malom broju obrtaja motora omoguće maksimalni broj obrtaja turbine. Zahvaljujući ovoj mogućnosti imaju veću  količinu vazduha, kao i veći pritisak vazduha u cilindru motora. Savremene turbine sa takozvanom varijabilnom geometrijom dostižu čak i do 200.000 obrtaja u minuti, kao i daleko veći pritisak.
Noviji turbokomrpesori, odnosno turbine sa promenljivom geometrijom, posebno u području delimičnog opterećenja, rade vrlo efikasno i daju gotovo momentalni odziv motora na gas, a skoro u potpunosti su eliminisani takozvani „lagovi“, tj. turbo rupe koje su bile karakteristične za stare tipove turbina. Oni motoru daju više snage i znatno bolje performanse na nižim režimima rada motora, a istovremeno pozitivno utiču na emisije izduvnih gasova.
Turbine sa varijabilnom geometrijom rade tako što kontrolišu ulaz izduvnih gasova u turbokompresor. U cilju optimizacije snage određuje se intenzitet protoka izduvnih gasova koji se koriste za pogon turbokompresora. Ukratko, varijabilna geometrija turbine služi da neprekidno menja efektivnost turbine i tako omogućava da se kompletna energija izduvnih gasova može iskoristiti za regulaciju pritiska punjenja.
Podesive lopatice obezbeđuju ovaj proces u velikom regulacijskom području i istovremeno pružaju visok stepen iskorišćenja same energije izduvnih gasova. Prilikom niže brzine motora i manjeg protoka goriva, lopatice varijabilne geometrije kontrolišu protok izduvnog gasa i time omogućavaju njegovo pravilno usmerenje ka turbinskim lopaticama, što zatim rezultuje većim brojem obrtaja turbokompresora i povećanjem pritiska.
S obzirom da je pri malom broju obrtaja motora i količina izduvnih gasova mala, procesor se pobrine za položaj lopatica koji će sužavati poprečni presek i time ubrzavati izduvne gasove koji onda, na taj način, teraju osovinu u veće obrtaje i tako se kao rezultat dobija povećanje pritiska u turbini što omogućava bolje ubrzanje i na tim režimima rada motora.
Sa druge strane, ako se količina izduvnih gasova povećava na višim obrtajima motora, procesor onda menjanjem položaja lopatica povećava poprečni presek dovoda. Lopatice se tada prebacuju u otvoreniji položaj što rezultuje smanjenjem broja obrtaja turbokompresora, a samim tim daje i manji pritisak i manju količinu vazduha čime se sprečava preforsiranje turbine.
Sa svojom raznovrsnošću i sve većim sposobnostima, turbine sa varijabilnom geometrijom će, za dogledno vreme, bez dileme ostati vodeća turbo tehnologija za dizel motore. Inženjeri u auto industriji, na globalnom nivou, rade na smanjivanju dimenzija motora pošto su vodeći proizvođači automobila u svetu prihvatili taj trend smanjenja dimenzija u svakom smislu. U isto vreme, ova tehnologija predstavlja ključan deo brojnih turbo sistema koji imaju za cilj da daju superiorne performanse i još veću efikasnost rada motora, a ako svemu navedenom dodamo i napredak u aerodinamici, možemo sa sigurnošću reći da tehnologija turbina sa varijabilnom geomterijom ima blistavu budućnost.

KOJI SU NAJČEŠĆI SIMPTOMI KVARA NA TURBINI?

Turbokompresori su konstruisani tako da neprestano rade u veoma preciznim uslovima pri čemu nema prostora za bilo kakve nepravilnosti. Sa druge strane, to su izuzetno sofisticirane mašine kod kojih se kvarovi vrlo retko javljaju sami od sebe. Čak 95% kvarova na turbini je izazvano spoljnim uticajem i stranim telima, ili problemima sa uljem. Međutim, ono što sami možete uraditi da biste očuvali turbinu u odličnom stanju je da uočite i prepoznate simptome kojima turbina otkriva problem ili kvar, a ako to primetite na vreme možete uštedeti mnogo vremena i novca.

Jedan od najčešćih simptoma kvarova turbine je gubitak snage motora, tj. opadanje performansi vozila. Svako ko dobro poznaje svoj automobil će vrlo brzo primetiti da vozilo ne ubrzava kako treba, ili ne uspeva da dostigne onu brzinu koju je ranije mogao. Ovaj simptom je znak da je došlo da nekog od sledećih kvarova: zaglavljeni ventili rastećenja turbine, neispravan interkuler, generalno loše stanje motora, prigušen dovod vazduha u turbinu ili neispravan sistem za napajanje goriva.

Simptom koji je na engleskom naziva „turbo lag“, odnosno turbo rupa, je najlakše uočiti pri vožnji i to je jedan od kvarova koji najviše smeta vozačima. Ovaj kvar na turbini se javlja tako što se ubrzanje vozila ne dešava istog trenutka kada se pritisne papučica za gas, već postoji određeni vremenski period dok motor ne obezbedi dovoljnu količinu gasova i dok turbina ne počne sa radom. Ukoliko se ne reaguje na vreme, ovaj problem će se pogoršavati i sporo ubrzanje brzo može da pređe u nikakvo ubrzanje. Zato čim primetite da vaš auto ne vuče dobro, reagujte na vreme i odmah utvrdite stepen oštećenja turbine, a tu preciznu dijagnostiku možete uraditi samo u turbo servisu.

Prepoznavanje zvukova koji su očigledni simptomi kvara turbine je neprocenjiva veština i zato je važno da uvek osluškujemo motor svog automobila.  Ukoliko primetite pojačan zvuk u motornom prostoru u toku vožnje, verovatno se radi o kvaru na turbini. U zavisnosti od tipa motora ovaj zvuk će biti različit, a može se čuti kao zviždanje, škripanje ili cvrčanje. Izražen zvuk uglavnom ukazuje da su delovi turbokompresora pri kraju i da je turbini neophodan servis, kako bi se remontovala i utvrdio uzrok koji je doveo do kvara.

Kada uočite dim bilo koje boje da izlazi iz auspuha to je simptom kvara i jasan znak da vaš automobil zahteva vašu nepodeljenu pažnju i što bržu reakciju. Ovaj simptom se javlja u obliku pojačanog dima crne, plave ili bele boje, a uglavnom je uzrok oštećenje turbokompresora.

EGR ventil je termin koji uglavnom poznaju vlasnici dizel automobila koji su prešli veliku kilometražu. Ovaj ventil služi za recirkulaciju izduvnih gasova i ima ga u gotovo svakom turbodizelašu proizvedenom nakon 1998. godine. Njegova primarna uloga je da smanji zagađenje tako što će deo izduvnih gasova da vrati u motor. Izduvni gasovi bogati ugljen-dioksidom služe da ohlade smešu u komori za sagorevanje, jer visoka temperatura u njima pogoduje stvaranju azotnih oksida, koji su izuzetno štetni za životnu sredinu.
Problemi sa ovim ventilom nastaju kada se on toliko zaprlja od čađi iz izduva da prestane da funkcioniše kako treba. Prvi simptom da je EGR ventil začepljen je prevelika količina crnog dima koji izlazi iz izduvne cevi, čak i kad je automobil u leru. Simptomi ovog kvara se ogledaju u trzajima tokom vožnje i u gubitku snage motora, tj. kada on ne može da dostigne preko 3000 obrtaja. U ovakvim situacijama svakako nema mesta panici, ali automobil što pre treba odvesti u servis, jer kada EGR ventil ne funkcioniše može doći do pregrejavanja unutar motora, što nepovoljno utiče i na interne delove i na turbinu.

Ako se desi da na vašem automobilu primetite bilo koji od nabrojanih simptoma, treba uraditi pregled i servis turbine u što kraćem vremenskom roku, a što se duže odlaže rešavanje ovakvih problema, oni će se sve više pogoršavati, što znači da će biti dosta skuplji kada se odlučite za servis turbine. Međutim, ako uočite bilo koji od ovih simptoma na vreme, i pristupite mu odgovorno i ozbiljno, onda nemate nikakvih razloga za brigu. Turbo servis Božec vam, sa svojom stručnošću i ogromnim iskustvom, uvek stoji na raspolaganju, tako da skoro da i ne postoji kvar na turbini uočen na vreme koji je nemoguće otkloniti.