Ar turbokompresoriniai varikliai reikalauja dažnesnių tepalo keitimų?
Turbokompresoriniai varikliai gali ženkliai pagerinti automobilio dinamiką ir efektyvumą, tačiau tokie privalumai visuomet turi savo kainą. Vienas iš dažniausiai minimų kompromisų yra turbinos vėlavimas, kurio realiai visiškai pašalinti nepavyksta, taip pat ir didesnės eksploatacijos išlaidos dėl dažnesnio tepalo keitimo. Toks variklis naudoja ne tik kitokį tepalą nei atmosferinis, bet ir reikalauja jį keisti dažniau.
Ši tendencija tampa vis akivaizdesnė, nes turbokompresoriai automobilių rinkoje naudojami vis plačiau. Iš pirmo žvilgsnio tai gali atrodyti kiek netikėta, turint omenyje augantį elektrifikuotų modelių skaičių, tačiau šios kryptys dažnai eina išvien. Hibridai, įkraunami hibridai ir nuotolio prailginimo sistemos jungia vidaus degimo variklį su elektros pavara. Siekiant mažesnių sąnaudų, varikliai dažnai daromi kompaktiškesni, o galios trūkumas kompensuojamas turbokompresoriumi ir elektros pagalba.
Rinkos augimas matomas labai aiškiai. 2000 metais turbokompresorių turėjo tik apie 1 proc. naujų automobilių, parduotų JAV, o po 23 metų šis rodiklis išaugo iki 37 proc. Kai kurių analitikų vertinimu, šiandien jis jau pasiekė 50 proc. Tai reiškia labai daug turbokompresorinių variklių, kuriems reikia nemažai tepalo, todėl verta pažvelgti, kodėl taip yra.
Turbokompresoriaus istorija ir veikimo principas
Norint suprasti, kodėl turbokompresoriniai varikliai greičiau „suvalgo“ tepalą, pirmiausia reikia suprasti paties mazgo veikimą. Ši technologija buvo užpatentuota dar 1905 metais Šveicarijos inžinieriaus Alfredo Büchi. Tačiau praktiškai ją įdiegti jam pavyko tik po maždaug 20 metų. Iš pradžių turbokompresoriai buvo naudojami laivuose ir lėktuvuose, o ne automobiliuose.
Automobilių pramonėje situacija pasikeitė 1954 metais, kai pirmieji sunkvežimiai su turbokompresoriais buvo pristatyti „Volvo“ ir MAN modeliuose. Serijiniuose lengvuosiuose automobiliuose turbinų era prasidėjo 1962 metais, kai „Oldsmobile“ savo „Cutlass“ modeliui pasiūlė „JetFire V8“. Vis dėlto šiuolaikinis turbopavaros laikotarpis iš esmės įsibėgėjo septintojo dešimtmečio viduryje, kai gamintojai, susidūrę su naftos krize ir degalų sąnaudų problema, pradėjo ieškoti būdų suderinti galią ir ekonomiškumą. Būtent tada turbokompresoriai atsidūrė tokiuose modeliuose kaip „Porsche 911 Turbo“, tapusiame vienu iš šios technologijos simbolių.
Turbokompresoriaus veikimas gana paprastas: iš variklio patenkantys išmetamosios dujos suka mažą sparnuotę, vadinamą turbinos sparnuote. Ji per veleną sujungta su kita dalimi – kompresoriaus sparnuote. Kai turbina įsisuka, kartu pradeda suktis ir kompresorius, kuris į cilindrus tiekia daugiau oro ir taip pagerina degimo procesą. Dažniausiai tokia sistema dar papildoma intercooleriu, kuris atvėsina įpurškiamą orą, padidina jo tankį ir leidžia į cilindrus patekti didesniam oro kiekiui.
Kodėl turbokompresoriniai varikliai greičiau naikina tepalą?
Turbokompresoriai dirba itin intensyviai, kad užtikrintų didesnę galią. Jų turbinos ir kompresoriaus sparnuotės gali suktis iki 350 000 kartų per minutę. Palyginimui, „Ferrari LaFerrari“, laikomo vienu iš aukščiausias apsukas pasiekiančių gatvės automobilių, sūkiai ribojami ties 9 250 aps./min. Toks neįtikėtinas turbinos greitis dar labiau apkraunamas dėl didžiulio karščio, ypač turbos dalyje, kuri tiesiogiai susiduria su itin karštomis išmetamosiomis dujomis. Dėl to turbinos kolektoriaus temperatūra gali pasiekti 600–950 °C.
Tokio karščio pakanka net sidabro lydymui. Tepalui tai yra ypač pavojinga, nes aukšta temperatūra mažina jo klampumą ir blogina tepimo savybes. Jei alyva perkaista dar labiau, ji pradeda skaidytis. Turbokompresoriuose ši problema tampa dar ryškesnė, nes dėl ekstremalių temperatūrų gali atsirasti vadinamasis koksavimas – anglies nuosėdų susidarymas ant turbinos komponentų. Iš esmės tai reiškia, kad turbokompresoriniai varikliai tepalą apkrauna kur kas stipriau nei įprasti varikliai, todėl jis greičiau praranda savo savybes. Vienintelis sprendimas – laiku pakeisti šviežią tepalą.
