Fot. Mar-Art Behr Service

Chłodnica powietrza doładowującego z bezpośrednią wymianą ciepła

Nieprawidłowa naprawa układu doładowania silnika może stać się przyczyną awarii wtórnych, w dodatku bardziej groźnych i kosztownych w skutkach niż wadliwie usunięte uszkodzenie pierwotne.

Turbosprężarki powietrza pobieranego z atmosfery zwiększają moc i sprawność energetyczną tłokowych silników spalinowych bez zmiany ich pojemności skokowej, a przy nieznacznym tylko wzroście ich masy i gabarytów. Istota doładowania polega bowiem na spalaniu większych dawek paliwa w tej samej objętości cylindra dzięki większej masie powietrza dostarczanego tam po jego wstępnym sprężeniu. Podczas sprężania powietrze ulega jednak znacznemu podgrzaniu, co sprawia, że maleje jego gęstość przy niezmienionym ciśnieniu. W ten sposób efekt doładowania zostaje częściowo zniwelowany.

Zastosowanie chłodnicy powietrza umieszczonej pomiędzy sprężarką a zaworami dolotowymi silnika, czyli tzw. intercoolera, skutecznie poprawia napełnienie cylindrów powietrzem. Daje też dodatkowe korzyści w postaci oszczędniejszego zużycia paliwa i niższej zawartości szkodliwych substancji w spalinach. Z powyższych względów liczba pojazdów z silnikami wyposażonymi w turbosprężarki dynamicznie rośnie, a w prawie każdym nowoczesnym silniku wysokoprężnym integralną część jego osprzętu stanowi chłodnica powietrza doładowującego.

^{Rys.: Dobór intercoolera za pomocą elektronicznego katalogu MABS}

^{Rys.: System pośredniego chłodzenia powietrza doładowującego}

	Wykorzystywane są obecnie dwa rodzaje tych urządzeń: z chłodzeniem bezpośrednim i pośrednim. W pierwszym z nich gorące, sprężone powietrze oddaje ciepło do aluminiowych kanałów chłodnicy ochładzanych z zewnątrz przez powietrze atmosferyczne. W drugim – w podobnej wymianie cieplnej pośredniczy płyn z obiegu chłodzenia silnika, oddający pobrane ciepło przez dodatkową chłodnicę niskotemperaturową. Awarie systemów doładowania Niesprawność układu dostarczającego sprężone powietrze do cylindrów (objawiająca się z reguły spadkiem osiągów silnika) może być skutkiem kolizji drogowej (uszkodzona chłodnica, nieszczelne lub zablokowane przewody powietrzne), zaniedbań bądź nieprawidłowości obsługi (zabrudzone powierzchnie, wadliwie działające filtry powietrza) oraz eksploatacyjnego zużycia poszczególnych elementów. Najbardziej podatna na samoczynne uszkodzenia jest sama turbosprężarka, w której po stronie sprężającej mogą występować: wycieki oleju, a także kruszenie się lub wyłamywanie łopatek wirnika pod wpływem korozji, odkształceń termicznych bądź kontaktu ze stałymi, gruboziarnistymi zanieczyszczeniami zasysanego powietrza. Uszkodzona turbosprężarka przeważnie podlega wymianie na nową lub regenerowaną w specjalistycznym zakładzie. Jednak wyciekający z niej wcześniej olej oraz twarde okruchy i opiłki zdążyły już osadzić się w chłodnicy powietrza. Ich obecność zmniejsza drożność kanałów powietrznych, co niekorzystnie wpływa na moc silnika, a może też doprowadzić do jego zatarcia, po przedostaniu się zanieczyszczeń do komory spalania. Prawdopodobieństwo wystąpienia takiej najgroźniejszej i najkosztowniejszej awarii wzrasta znacznie po wymianie sprężarki, ponieważ przepływ powietrza przez chłodnicę staje się wówczas znacznie bardziej intensywny.
Rys.: Uszkodzenia wirnika sprężarki i będące ich skutkiem zanieczyszczenie wnętrza chłodnicy powietrza

Dlatego: przy każdej wymianie sprężarki trzeba też wymienić chłodnicę powietrza, a także dokładnie sprawdzić i oczyścić inne współpracujące z nią części. Czyszczenie chłodnicy nie zapewnia pożądanych efektów ze względu na skomplikowany przebieg jej powietrznych kanałów, szczególnie w przypadku modeli z wkładami turbulencyjnymi, maksymalnie wydłużającymi drogę przepływu powietrza. Producenci pojazdów dopuszczają najwyżej wypłukiwanie zgromadzonego w chłodnicy oleju, lecz z reguły pod warunkiem użycia do tego celu zatwierdzonych przez nich urządzeń i preparatów myjących.

Montaż nowej chłodnicy Przed zamontowaniem nowej chłodnicy, powód zanieczyszczenia poprzedniej powinien zostać dokładnie ustalony i wyeliminowany. Zasada doboru intercoolerów do konkretnego pojazdu jest identyczna jak w przypadku każdej innej części zamiennej. W katalogach publikowanych zarówno przez producentów pojazdów, jak i przez niezależnych dostawców samochodowych podzespołów właściwy produkt odnajduje się na podstawie oryginalnego numeru części OE lub według marki, modelu i wersji silnika, bądź też za pomocą tzw. numeru VIN, identyfikującego dany pojazd.

Rys.: Przekrój intercoolera z chłodzeniem pośrednim

Stosowane procedury montażu powinny odpowiadać dokładnie zaleceniom technicznym podawanych przez producentów chłodnicy powietrza i wyposażonego w nią samochodu. Najczęściej powtarzają się w nich następujące wskazania:

• Sprawdzić przewód powietrzny i połączenia pomiędzy turbosprężarką a wlotem chłodnicy w celu wykluczenia zanieczyszczeń, niedrożności, nieszczelności i uszkodzeń mechanicznych. Te same wymogi dotyczą przewodu łączącego chłodnicę z kolektorem dolotowym silnika.
• Sprawdzić i w razie potrzeby wymienić filtr powietrza oraz oczyścić jego obudowę.
• Sprawdzić i ewentualnie przywrócić czystość, szczelność oraz drożność przewodu łączącego filtr powietrza z wlotem sprężarki. W przypadku jego uszkodzeń mechanicznych dokonać wymiany.
• Przy chłodnicach z chłodzeniem pośrednim wymienić wszystkie uszczelki i połączenia obiegu płynu chłodzącego.
• Nie używać żadnych płynnych środków uszczelniających do obiegu powietrza i płynu chłodzącego.
• Po zakończonym montażu sprawdzić ciśnienie doładowania i porównać je z wartościami podanymi w technicznej charakterystyce pojazdu.

Równocześnie z wymianą turbosprężarki i chłodnicy zwykle kontroluje się i ewentualnie naprawia układ wydechowy pojazdu oraz system recyrkulacji spalin.

Tweet

Arkadiusz Jacak
Product manager Mar-Art Behr Service sp. z o.o.