Turbosprężarki - poradnik. Rodzaje, jak dbać, objawy awarii. Regenerować czy wymieniać?

W przypadku turbosprężarek mamy do czynienia z sytuacją, którą można by nazwać zaklinaniem rzeczywistości przez producentów. Liczne usterki niefachowo naprawianych turbosprężarek spowodowały, że kilka lat temu wytwórnie zdecydowały o braku możliwości regeneracji najbardziej popularnych turbosprężarek o zmiennej geometrii poza fabryką. Tymczasem, nie tylko w  Polsce, jest wiele warsztatów, które radzą sobie z regeneracją turbosprężarek.

Bezproblemowa praca regenerowanych turbin na dystansach idących w setki tysięcy kilometrów dowodzi, iż prawda jest jednak nieco inna niż twierdzą producenci. Oczywiście, jak w  przypadku każdej naprawy, kluczem do sukcesu jest przy- łożenie się specjalisty do swojej pracy. Trudno oczekiwać profesjonalnej naprawy w cenie zbliżonej do kosztu samych części zamiennych. Jednak już za kwotę około 1000 zł można oczekiwać dobrze wykonanej usługi.

Niezniszczalne?

W zasadzie turbosprężarka powinna być w  stanie wytrzymać tyle, co cały silnik. Gdyby nie zimne rozruchy, przy których wirnik kręci się prawie na sucho i gdyby nie zanieczyszczenia wpadające do układu dolotowego, wirnik turbosprężarki powinien móc wytrzymać nawet ponad milion kilometrów. Jednak rzeczywiste warunki użytkowania są zwykle dalekie od optymalnych. Dlatego turbosprężarki zwykle zaczynają zdradzać objawy zużycia po przebiegu rzędu 200-250 tys. km. Jeżeli silnik ma wady wrodzone, związane np. z układem smarowania (jak popularne VW 2.0TDI PD czy równie często spotykane PSA 1.6 HDI/Ford 1.6 TDCi) to turbiny kończą swój żywot nawet przed 100 000 km.

W dieslach użytkowanych głównie w  mieście, gdzie silnik często jest niedogrzany, a  liczne gaszenia i  rozruchy powodują pracę na sucho - pierwsza wysiada zwykle tzw. zmienna geometria, powodując konieczność demontażu turbosprężarki już zwykle po przebiegu na poziomie 120-150 tys. km. Jeżeli kierowca nie stosuje się do zaleceń producenta odnośnie eksploatacji auta z  turbo, trwałość tego elementu potrafi spaść do kilkudziesięciu tys. km.

Naprawa jest możliwa

Bez względu na konstrukcję czy producenta, rdzeń turbosprężarki, czyli jej główny element, zbudowany jest bardzo podobnie. W  przypadku najprostszych turbosprężarek bez zmiennej geometrii, a  więc sterowanych prostym zaworem upustowym, cała regeneracja, poza czyszczeniem obudowy, ogranicza się właśnie do naprawy lub wymiany rdzenia. Nie ma tu większych problemów, dlatego producenci nie ukrywają, że naprawy może się podjąć każdy wyspecjalizowany warsztat.

Turbosprężarki o zmiennej geometrii różnią się od zwykłych tym, że zamiast zaworu upuszczającego spaliny mają układ regulowanych łopatek w  korpusie turbiny, które wpływają na zmianę napływu spalin na wirnik turbiny. W przypadku tego typu rozwiązań, przy okazji regeneracji, poza rdzeniem, interwencji wymaga także układ zmiennej geometrii. Czasami wystarczy jego wyczyszczenie, innym razem musi zostać wymieniony na nowy. Jeżeli po naprawie całość zostanie prawidłowo wyregulowana - urządzenie będzie pracować jak nowe.

Większość turbosprężarek jest sterowanych pneumatycznie. Nadciśnienie lub podciśnienie (w zależności od wykonania) po przejściu przez zawór sterowany komputerem dociera do siłownika pneumatycznego turbosprężarki i poprzez przeponę powoduje ustawienie odpowiedniego ciśnienia doładowania. W zwykłych turbosprężarkach podciśnienie uruchamia zawór upustowy, a w tych ze zmienną geometrią - przestawia łopatki kierownicy.

Jednak w coraz większej liczbie aut przy turbosprężarce pojawia się elektronika. Problem polega bowiem na tym, że komputer zadaje pewne ustawienie turbo, ale tak naprawdę nie wie, czy jego rozkaz został wykonany. Aby taką informację dostarczyć sterownikowi, pojawiły się przy siłownikach podciśnieniowych niektórych turbosprężarek specjalne czujniki, które sprawdzają, w  jakim położeniu jest układ regulacji ciśnienia (popularne np. w VW 1.6/2.0 TDI).

W najnowszych rozwiązaniach, wprowadzanych od początku poprzedniej dekady, w ogóle pozbyto się siłownika pneumatycznego i regulacja turbosprężarki jest całkowicie elektryczna. Przy turbinie jest serwomoduł z  silnikiem elektrycznym i  enkoderem, który zarówno steruje turbiną, jak i zapewnia komputerowi informację zwrotną. Elementy te również podlegają zużyciu (spalanie się silniczka elektrycznego, zużycie przekładni ślimakowej czy uszkodzenie czujnika), ale w  większości przypadków można je naprawić lub wymienić na nowe.

Dobrze, a nie najtaniej

Profesjonalnie przeprowadzona kompleksowa naprawa turbosprężarki to nawet kilka godzin pracy. Rozpoczyna się od demontażu i wstępnej weryfikacji. Potem każdy element nadający się do powtórnego użycia trafia do mycia. Metalowe obudowy i kolektor są śrutowane i  szkiełkowane. Potem zaczyna się proces montażu rdzenia z zastosowaniem nowych elementów. Podczas regeneracji wymieniane są ułożyskowania, odrzutniki oleju, uszczelnienia, wirnik turbiny z wałkiem oraz wirnik sprężarki. Po zmontowaniu całość trafia na tak zwaną próbę szczelności, gdzie ujawniają się ewentualne wycieki oleju. Po tym przychodzi czas na wyważarkę, gdzie doprowadza się do tego, aby całość pracowała cicho i bez drgań do najwyższych obrotów. Dobry specjalista stara się, aby wyrównoważenie było lepsze niż minimalne wymagania producenta. Czasami oznacza to nawet kilkanaście poprawek wzajemnego ustawienia elementów.

Dobrej klasy zestaw naprawczy, z nowym wirnikiem i wszystkimi zużywającymi się elementami do zwykłej turbosprężarki, kosztuje około 500 zł, w przypadku uszkodzonej zmiennej geometrii trzeba doliczyć jeszcze 240-350 zł, a w przypadku sterowania elektrycznego kolejne 150-400 zł. Tak więc sam koszt przyzwoitych części zamiennych to zwykle 500-1000 zł. Trudno więc oczekiwać ceny na poziomie 600 zł za pełną i profesjonalną regenerację. Przy takich ofertach często albo nie są wymieniane wirniki, albo stosowane są absolutnie najtańsze podzespoły. Nie ma także możliwości poświęcenia np. 20 minut na precyzyjne wyważenie przy wysokich obrotach. Należy przyjąć, że koszt pełnej i profesjonalnej regeneracji to około 800- -900 zł w przypadku zwykłych turbosprężarek, 900-1250 zł w przypadku turbosprężarek o zmiennej geometrii firm Garrett czy KKK Borg Warner (około 1400 zł przy japońskich IHI czy Mitsubishi) oraz nawet 1400-1800 zł przy turbosprężarkach sterowanych elektrycznie.

Regenerowaną czy nową?

Naprawa ma sens, jeżeli jej koszt jest na poziomie około 50% ceny nowego podzespołu. Warto to jednak odnosić do ceny oryginalnej turbosprężarki, a nie najtańszych chińskich podróbek, które pojawiają się czasami już w cenach około 1000 zł. Jest grupa aut, do których turbosprężarki kosztują 1500 zł i tam wielu kierowców wybierze nowy podzespół. Jeżeli jednak zużyje lub zepsuje się turbo warte 3000-5000 zł, to profesjonalna regeneracja jest bardzo rozsądnym rozwiązaniem. Szczególnie że naprawiony podzespół pracuje jak nowy.

Turbosprężarka o stałej geometrii

Stosowana w silnikach benzynowych i słabszych dieslach. Tu ciśnienie doładowania regulowane jest zaworem upustu spalin. Ten sterowany jest siłownikiem podciśnieniowym, poprzez cięgło.

Po czym rozpoznać? Gruszka siłownika i cięgło zwykle są umieszczone wzdłuż osi turbosprężarki lub na skos

Zalety: prosta i trwała konstrukcja

Wady: duże opóźnienie w reakcji na wciśnięcie pedału gazu

Przykładowe modele: Audi A4 B5 1.8T, Citroen Berlingo I 2.0 HDi 90 KM, Fiat Punto 1.4 T-JET, Opel Vectra 2.0 DTH 101 KM, Renault Clio 1.5 dCi 65 KM, Skoda Octavia I 1.9 TDI 90 KM

Turbo o zmiennej geometrii (sterowane pneumatycznie)

Spotykane jest w większości mocniejszych turbodiesli od drugiej połowy lat 90. Ciśnienie doładowania regulowane jest ustawieniem łopatek kierownicy wokół turbiny.

Po czym rozpoznać? Gruszka siłownika i cięgno umieszczone są prostopadle do osi, między turbiną a sprężarką

Zalety: szybsza reakcja na ruchy pedałem gazu, poprawa momentu obrotowego

Wady: bardziej awaryjna konstrukcja, zbyt delikatna do stosowania w silnikach benzynowych

Przykładowe modele: Fiat Bravo 1.9 JTD, Opel Vectra C 1.9 CDTI 150 KM, VW Passat B5 1.9 TDI 130

Turbo z czujnikiem położenia

Również jest sterowane pneumatycznie, ale daje komputerowi sygnał zwrotny o pozycji zaworu. Takie sterowanie może być zarówno przy stałej, jak i zmiennej geometrii.

Po czym rozpoznać?

Na gruszce zaworu pneumatycznego jest czujnik

Zalety: dokładniejsze sterowanie, czystsze spaliny

Wady: dodatkowe elementy mogące się uszkodzić

Przykładowe modele: Honda Civic/Accord 2.2 i-CTDI 140 KM, Seat Leon 1.6 TDI, Skoda Octavia RS 2.0 TDI 170 KM, VW Passat B6 2.0 TDI 140 KM

Turbo sterowane elektrycznie

Ten typ sterowania (podobnie jak poprzedni) bywa stosowany zarówno w turbosprężarkach o stałej, jak i zmiennej geometrii.

Po czym rozpoznać? Nie ma gruszki pneumatycznej, jest nastawnik elektryczny

Zalety: szybkie i dokładne sterowanie

Wady: nastawnik się zużywa

Przykładowe modele: Audi A6 3.0 TDI, BMW E90 320d, BMW 330d F30, Mercedes W350 CDI, Volvo S60/V70 D5 185 KM, VW Touareg 3.0 TDI

• Stosuj olej wysokiej jakości i wymieniaj go regularnie. Turbosprężarki nie lubią wydłużonych okresów między wymianami oleju. Optimum to 10-15 tys. km.
• Bez powodu nie przechodź przy dużym przebiegu z oleju syntetycznego na mineralny.
• Co roku wymieniaj filtr powietrza. Zanieczyszczenia wpadające przez filtr uszkadzają wirnik sprężarki.
• Reaguj na problemy z układem smarowania. Jeżeli auto ma powyżej 10 lat, to raz na dwa lata zleć mechanikowi kontrolę ciśnienia oleju.
• Nie wciskaj mocno pedału gazu, póki silnik jest nierozgrzany. Zimny olej kiepsko smaruje.
• Uruchamiaj silnik bez wciskania pedału gazu. Niech turbo nie osiąga wysokich obrotów, zanim nie dotrze do niego olej.
• Pozwól silnikowi i olejowi się schłodzić po forsownej jeździe, zanim wyłączysz silnik. Po jeździe autostradą (140 km/h), np. podjeżdżając do tankowania, odczekaj 30 s, aż silnik się schłodzi na wolnych obrotach.
• W przypadku silników ze zmienną geometrią turbo regularnie wykonuj dłuższe jazdy, przy których mechanizm ma szansę wygrzać się i pozbyć nagarów.
  
  

• rozszczelnienie wirnika, powodujące przedostawanie się oleju do układu dolotowego oraz wydechowego
• silne zużycie łożysk, skutkujące ocieraniem wirnika o obudowę
• zniszczenie łopatek wirników przez ciała obce, np. zanieczyszczenia lub nawet śrubki wpadające do dolotu (fot.)
• zarośnięcie nagarem przewodu smarowania turbosprężarki, powodujące jej zatarcie
• zapieczenie się układu zmiennej geometrii
• nieszczelność układu podciśnieniowej regulacji (tzw. gruszki)
• wyrobienie się elementów przekazania napędu przy sterowaniu elektrycznym
• uszkodzenie silnika elektrycznej regulacji

Zwykle mamy do czynienia z silnym zużyciem turbo, czemu towarzyszy duże spalanie oleju, ewentualnie nietypowe odgłosy. Jednym z symptomów wysokiego stopnia zużycia turbosprężarki jest obecność oleju w układzie dolotowym silnika.

• spadek osiągów silnika
• przechodzenie silnika w tryb awaryjny
• nieregularne rozwijanie mocy
• gwizd towarzyszący pracy turbosprężarki
• obecność oleju w układzie dolotowym (np. w intercoolerze)

• wybierane są części zamienne od dobrych dostawców (np. Mellet)
• części nowe są selekcjonowane przed montażem. Nawet wśród nowych zdarzają się elementy wadliwe (np. układy zmiennej geometrii o zbyt dużym luzie łopatek)
• elementy mające nawet drobne uszkodzenia są bezwzględnie wyrzucane
• wirnik jest wyważany z dokładnością wyższą niż minimalne wymagania producenta. Turbo wyważane jest także przy wysokich prędkościach, nawet ponad 170 tys. obr./min, a nie w zakresie do 100 tys. obr./min
• układy regulacji zmiennej geometrii są precyzyjnie regulowane, także z wykorzystaniem stanowiska mierzącego przepływ
  
  

Niezawodne: Audi A6 2.5 TDI V6, BMW 525 tds, Mercedes C 220 CDI, Renault Laguna III 2.0 T, Volvo V70 D5

Nietrwałe: BMW 320d E90, Ford Focus 1.6 TDCi 110, Peugeot 407 1.6 HDi 110, Peugeot 407 1.6 HDi 110, Skoda Fabia 1.2 TSI

To proces, w którym turbosprężarce przywracane są pierwotne własności. Profesjonalnie naprawione turbo nie powinno w niczym ustępować fabrycznie nowemu. Warto wiedzieć, że część producentów jako nowe turbosprężarki w ofercie części zamiennych sprzedaje egzemplarze po fabrycznej regeneracji. Naprawiane turbo jest więc jak nowe.

1. DEMONTAŻ I WERYFIKACJA pozwalają ocenić rozmiar uszkodzeń. Na tym etapie można określić koszty całej operacji, gdyż dokładnie wiadomo, które elementy należy wymienić na nowe.

2. MYCIE DETERGENTEM pozwala usunąć wszelkie zabrudzenia, jednocześnie nie naruszając mechanicznie czyszczonych elementów. Mycie odbywa się w hermetycznie zamkniętej komorze z własnym obiegiem wody.

3. ŚRUTOWANIE I SZKIEŁKOWANIE to operacje pozwalające na pozbycie się nalotów i rdzy zarówno z obudowy, jak i na przykład kolektora. Odlewy aluminiowe czyści się kulkami szklanymi (szkiełkowanie), a żeliwne - śrutem.

4. DOBÓR CZĘŚCI ZAMIENNYCH odbywa się przy uwzględnieniu rozmiaru uszkodzeń. Pełna regeneracja musi obejmować wymianę wirników, a nie tylko łożysk i uszczelnień. Dobry specjalista nie wybiera najtańszych części, lecz markowe.

5. KONTROLA MONTOWANYCH CZĘŚCI jest tym, co wyróżnia wysokiej klasy specjalistów. Czasami części mogą zostać uszkodzone np. w transporcie do hurtowni i tylko precyzyjne pomiary pozwalają wyłapać wadliwy egzemplarz.

6. MONTAŻ TURBOSPRĘŻARKI musi być przeprowadzany z zachowaniem wysokiej czystości. To teoretycznie czynność bardzo prosta, ale wymaga zachowania reżimu. Czasami konieczne jest używanie specjalnych preparatów.

7. SPRAWDZANIE SZCZELNOŚCI trwa kilka minut i w tym czasie rdzeń jest zamontowany na stanowisku z doprowadzonym olejem, a wałek jest napędzany. Po tej próbie widać, czy uszczelnienia pracują właściwie.

8. WYWAŻANIE TURBOSPRĘŻARKI to bardzo ważna czynność, od której zależy głośność i trwałość turbo. Wysokiej klasy specjalista wyważa także w zakresie bardzo wysokich prędkości obrotowych, czego niektórzy nie robią.

9. REGULACJA I MONTAŻ to ostatnie czynności. Na tym etapie precyzyjnie ustawia się działanie zaworu upustowego lub zmiennej geometrii. W tym drugim przypadku czasami wykorzystywane są pneumatyczne stanowiska pomiarowe.

10. TURBO PO REGENERACJI jest podzespołem o jakości identycznej jak w przypadku nowej turbosprężarki. Warunkiem jest jednak wymiana wszystkich zużywających się elementów.

Tekst: Marcin Klonowski, zdjęcia: Paweł Tyszko; "Motor" 7/2015

Awaria silnika. Naprawiać czy wymieniać? – PORADY DLA KIEROWCÓW

Co piszczy pod maską - EKSPLOATACJA