Różne rodzaje zaworów w turbosprężarkach

Turbosprężarka jest stosunkowo niewielkim urządzeniem, w porównaniu do ilości gazów przepływających przez nią przy otwartej przepustnicy. Jest to pewien problem konstrukcyjny, ponieważ wtłaczanie gazów do tak małej obudowy powoduje szybki wzrost ciśnienia wewnątrz niej, zaś zbyt duże jego wartości mogłyby poważnie zaszkodzić turbosprężarce.

Wysokie ciśnienie, wraz z pozostałymi czynnikami środowiska pracy turbosprężarki, jak np. temperatura i duże prędkości obrotowe, mogłoby spowodować pękanie, lub nawet rozerwanie obudowy turbosprężarki lub zbyt dużą prędkość obrotów wirnika lub jego dodatkowe obciążenia, przekraczające jego wytrzymałość. Aby temu zaradzić, stosuje się tzw. zawory bezpieczeństwa, których zadaniem jest zadbać o prawidłowe ciśnienie wewnątrz turbosprężarki, skutecznie zabezpieczając ją przed zagrożeniami związanymi z nadmiarem gazów.

Rodzaje zaworów bezpieczeństwa w turbosprężarkach

Wyróżniamy trzy rodzaje zaworów bezpieczeństwa, które producenci umieszczają w swoich turbosprężarkach. Są nimi Dump Valve (DV), Blow-off Valve (BOV) oraz Wastegate (WG).

Darmowe Sprawdzenie VIN

Sprawdź wypadkową przeszłość pojazdu

Sprawdź numer vin

Dump Valve (DV)

Zawory tego typu są najczęściej wybieranym przez producentów rozwiązaniem (trafiają do około 90% silników turbodoładowanych na świecie). Jego zadaniem jest upuszczanie powietrza ze sprężarki, którego zbyt duża ilość mogaby spowodować hamowanie wirnika turbosprężarki, a w konsekwencji uszkodzenie łożyskowania wałka. Zawór DV skutecznie zapobiega takiej sytuacji, a nadmiar powietrza odprowadza przed turbinę, zwiększając ciśnienie po „gorącej” stronie urządzenia.

Zawór DV jest otwarty przez dużą część czasu pracy silnika, to jest podczas pracy na biegu jałowym oraz przy zamkniętej przepustnicy. Układ sterowania zamyka go tylko wtedy, gdy samochód przyspiesza, aby zapewnić dopływ jak największej ilości powietrza do cylindrów i pozwolić na osiągnięcie maksymalnego ciśnienia doładowania.

Blow-off Valve (BOV)

Jego zadanie jest bardzo podobne do zaworu DV, jednak w przeciwieństwie do niego, nie pracuje w obiegu zamkniętym i nie odprowadza nadmiaru powietrza z powrotem do układu cyrkulacji gazów w silniku. Odprowadza je wprost do atmosfery, zaś jego otwarciu towarzyszy charakterystyczny (głównie dla samochodów sportowych), dość głośny syk z komory silnika.

Wastegate (WG)

Wastegate jest innym rodzajem zaworu, ponieważ w przeciwieństwie do pozostałych opisywanych przez nas typów, jest montowany nie w układzie sprężarki, ale w turbinie. Jego zadaniem jest reagowanie na zbyt duże ciśnienie spalin, które mogłoby zanadto rozpędzić wirnik turbiny (a więc i sprężarki). Jeśli ciśnienie po „gorącej” stronie turbosprężarki przekroczy ustawione wartości (najczęściej WG jest sterowane elektronicznie, rzadziej za pomocą rozwiązań mechanicznych), następuje otwarcie zaworu, a nadmiar spalin omija wirnik turbiny, dostając się wprost do kolektora wydechowego i zabezpieczając turbosprężarkę przed przeciążeniami.

Zawory bezpieczeństwa są nieodłącznym elementem każdej turbosprężarki. Ich efektywna praca decyduje zarówno o trwałości całego podzespołu, jak i zużyciu paliwa oraz prawidłowej pracy całego silnika. Producenci turbosprężarek wciąż opracowują więc nowe, doskonalsze rozwiązania, pozwalające na efektywną kontrolę ciśnienia wewnątrz urządzenia, by jak najlepiej dopasować warunki pracy do wymagań silnika.