Części i regeneracja

ponad rok temu  25.02.2014, ~ Administrator - ,   Czas czytania 6 minut

Turbosprężarki w motosporcie

Prawdopodobnie każdy, kto choć trochę interesuje się sportami motorowymi, słyszał o firmie Garrett – producencie turbosprężarek, również do użytku w sporcie i przez tuningowców. Oficjalnym przedstawicielem marki na Polskę jest firma Moto Remo z Iławy.

Cechą charakterystyczną tych turbin jest wykorzystywany do ich produkcji system łożysk kulkowych. Garrett oferuje swoim klientom szeroką gamę turbosprężarek, od GT25 do GT55. Produkty tej firmy możemy znaleźć w prawie każdym turbodoładowanym silniku używanym w sportach motorowych. Za przykład może posłużyć 24-godzinny wyścig Le Mans, w którym auta z pięciu pierwszych miejsc miały pod maską turbosprężarki właśnie tej firmy. Szczególnie interesująco zapowiada się rywalizacja producentów turbosprężarek w kontekście zbliżających się zmian w Formule 1, które polegają na stosowaniu w wyścigach nowych, turbodoładowanych jednostek o pojemności 1600 ccm.


Produkty Garrett pogrupowane są według rozmiarów koła turbiny, ściśle związanych z ich średnicą. Na przykład turbosprężarka z serii GT42 ma większą średnicę koła niż turbiny z serii GT35. W każdej nazwie modelu po rozmiarze koła występują dwie cyfry odnoszące się do średnicy zewnętrznej koła kompresji mierzonej w milimetrach. Na przykład GT4294 oznacza turbosprężarkę składającą się z turbiny o rozmiarze koła GT42 (82 mm), połączonej z kompresorem o średnicy zewnętrznej koła kompresji 94 mm. Jeśli po cyfrach występuje litera R, mamy do czynienia z modelem z łożyskami kulkowymi.
Turbosprężarki GT mają szerokie zastosowanie m.in. w pojazdach Nissan – marki, w której specjalizuje się firma RWD Power, właściciel sklepu internetowego DriftSHOP.pl (części do aut sportowych) i warsztatu przygotowującego auta do wyścigów. Firma zajmuje się wyłącznie sportowymi modelami Nissanów 200sx (s13, s14, s14a, s15) oraz Skyline (R32, R33, R34). W tych tylnonapędowych samochodach RWD Power najczęściej stosuje silniki: SR20DET (2 l turbo, fabrycznie 200-220 KM), występujący m.in. w 200sx s14/ s14a oraz RB25 DET (2.5 l turbo, fabrycznie 250-280 KM), występujący w Nissanach Skyline.
Oryginalne turbosprężarki w przypadku SR20DET dają możliwość stosunkowo łatwego podniesienia mocy silnika do okolic 300 KM+. Zmniejsza się jednak ich żywotność, szczególnie w przypadku turbiny z RB25DET, która z powodu bardzo delikatnych, ceramicznych wirników nie za bardzo nadaje się do eksploatacji w sporcie oraz znacznego podnoszenia ciśnienia doładowania. Powyższe przyrosty mocy są atrakcyjne do aut eksploatowanych na co dzień jako pierwsza, niezbyt kosztowna modyfikacja poprawiająca dynamikę silnika.
Gdy zachodzi potrzeba zbudowania auta typowo torowego, do jazd sportowych, oczekiwane są znacznie wyższe przyrosty mocy. Wyżej wymienione silniki mają dość wysokie potencjały mocy, jakie wytrzymują bezawaryjnie. Seryjnie są w stanie znieść bez problemu 350 KM (SR20DET) oraz 450 KM (RB25DET). Profilaktycznie warto wymienić w nich jednak uszczelki pod głowicą na stalowe oraz szpilki głowicy i panewki, mając na uwadze ich spore już czasem przebiegi. Stosowanie znacznie wyższych mocy bez zwiększenia awaryjności jednostek wymaga już poważniejszych modyfikacji, m.in. zastosowania kutych tłoków i korbowodów. Jeśli chodzi o turbosprężarki, do tej pory najchętniej stosowane były produkty firmy Garrett z serii GT na łożyskach kulkowych:
- dla SR20DET, do mocy 350 KM; turbosprężarki GT2860RS,
- dla SR20DET, do mocy 400 KM; turbosprężarki GT2871,
- dla RB25DET do mocy 450 KM; turbosprężarki GT3071,
- dla RB25DET do mocy 500 KM; turbosprężarki GT3076.

Należy pamiętać o tym, że im większa turbosprężarka, tym większe zjawisko tzw. turbodziury, czyli pogorszenie odpowiedzi turbiny w zakresie niskich obrotów silnika, ale jednocześnie dużo lepsza skuteczność na wysokich obrotach. Z kolei małe turbosprężarki dają bardzo dobrą odpowiedź na gaz przy niskich prędkościach obrotowych silnika, ale mają problemy z utrzymaniem wystarczających przepływów (ilości powietrza pod odpowiednim ciśnieniem) na wysokich obrotach. Wybór turbiny zawsze jest więc kompromisem.
W autach eksploatowanych na co dzień, w silnikach o pojemności około 2 litrów, złotym środkiem okazują się np. turbosprężarki wielkości GT2860RS, przy których prawie nieodczuwalna jest turbodziura i które zapewniają doskonałą elastyczność w zakresie średnich obrotów. W autach wyścigowych z kolei zaniedbuje się charakterystykę w zakresie niższych obrotów, walcząc o dobre „dokręcanie się” silnika w górnym zakresie obrotów i maksymalnie możliwe przyrosty mocy.
Jednak w skrajnym przypadku, gdy dobrana zostanie zbyt duża turbina do niewielkiej pojemności silnika, jego osiągi mogą się pogorszyć, ponieważ znacznie zawężony zostanie zakres użytecznych obrotów, nawet w przedziale 5500-7000 obr./min, co drastycznie pogorszy elastyczność i mocno utrudni jazdę niedoświadczonemu kierowcy, nie mówiąc o konieczności ciągłej zmiany biegów i jazdy cały czas na wysokich obrotach.
Przy każdej modyfikacji osiągów nie wolno zapominać o potrzebie usprawnienia układu chłodzenia silnika (stosowanie wydajniejszej chłodnicy wody oraz wydajnych wentylatorów elektrycznych). Ważne jest również zwiększenie skuteczności chłodzenia powietrza tłoczonego przez turbosprężarkę polegające na zastosowaniu większego intercoolera, najczęściej w miejscu o dobrym dopływie świeżego powietrza – głównie z przodu auta.
Wyższe moce wiążą się z większym zapotrzebowaniem na ilość dostarczonego powietrza, co wymaga modyfikacji układu dolotowego. Produkowana jest również większa ilość spalin, co pociąga za sobą konieczność przebudowania również układu wydechowego. Turbosprężarki firmy Garrett znajdują szerokie zastosowanie w autach segmentu GT i w motosporcie. Dopasowanie turbosprężarki do konkretnej jednostki silnikowej wymaga jednak sporej wiedzy dotyczącej pracy silnika, jego wytrzymałości i podatności na modyfikacje. Ich dobór oraz montaż powinny odbywać się w profesjonalnych warsztatach, które są w stanie usługę wykonać kompleksowo, nie zapominając o usprawnieniu chłodzenia układów dolotowego i wydechowego, zastosowania odpowiednich restryktorów olejowych oraz innych modyfikacji niezbędnych do poprawnej pracy turbosprężarek, często znacznie różniących się od modeli seryjnych.
Od niedawna w ofercie sklepu internetowego Moto Remo dostępne są turbosprężarki Garrett z serii GTX. Symbol „X” oznacza, że mamy do czynienia z modelem z najnowszej linii, w której poprawiono aerodynamikę koła kompresji. Modele GTX różnią się wizualnie od pozostałych modeli, bo ich koła kompresji są wykonane z odkuwek obrabianych maszynowo, a nie odlewane. Dodatkowo liczba łopatek koła kompresji została zwiększona do 11 sztuk.
Cechą charakterystyczną dla tych pozycji jest wykuwane z jednego fragmentu aluminium koło kompresji. Kute koła kompresji są znacznie wytrzymalsze i lepiej znoszą działanie siły odśrodkowej, co skutkuje zwiększeniem żywotności turbosprężarek. Z kolei zastosowanie portu recyrkulacji powietrza (ported shroud) na wlocie powietrza do turbosprężarki pozwoliło poszerzyć jej zakres (a co za tym idzie – stabilność) pracy. Należy pamiętać, że turbosprężarki z serii GTX sprzedawane są bez korpusu żeliwnego (część gorąca turbiny), który w rożnych wariantach dostępny jest jako oddzielna pozycja. Zastosowane rozwiązania techniczne dostosowane są do nowych rozwiązań aerodynamicznych, stosowanych w nowoczesnych turbosprężarkach używanych w sportach motorowych.
Turbiny GTX3071R o numerze 803712-0001 oraz GTX3076R o numerze 803713-0001 dedykowane są do silników o pojemności od 1.8 do 3.0 litra. Zakres mocy, jaki można z nimi uzyskać, oscyluje w granicach 340-640 KM, czyli o 10-20% więcej niż w wersjach GT. Nas szczególnie zainteresował zestaw do Mitsubishi Lancer Evolution X, do roczników powyżej 2008, dla silników 2.0 l 4B11, który wykorzystuje turbosprężarkę GTX3071R o numerze 788550-5006S. Pozwala on zwiększyć moc silnika do około 560 KM. I co najważniejsze, każdy zestaw został zaprojektowany tak, że jest gotowy do montażu bez większych zmian i dodatkowych prac dostosowujących. Ma on specjalnie zaprojektowany, 2-ślimakowy korpus turbiny (twin-scroll), pasujący bezpośrednio do seryjnego kolektora wydechowego i rury wydechowej. Opatentowany przez firmę Garrett korpus środkowy, łożyskowany 2-kulkowo, jest standardem zapewniającym maksymalną moc połączoną z najszybszą reakcją doładowania.
Poza tym ma on wszystkie cechy charakterystyczne dla produktów z serii GTX. Korpus kompresora typu „ported shroud” redukuje możliwość pojawienia się niestabilnej pracy i pasuje bezpośrednio do seryjnego wlotu i wylotu powietrza. Korpus turbiny pozwala na utrzymanie seryjnej osłony cieplnej układu wydechowego, co daje lepszą kontrolę temperatury. Intryguje również sam wygląd.
Zestaw taki zawiera: turbosprężarkę, kolano wlotowe, przewód spływu oleju, przewód wodny, uszczelki i inne niezbędne materiały.

Jacek Sokołowski,
Moto Remo Burzyńscy Sp.j.
Mariusz Wasilewski, RWD Power

B1 - prenumerata NW podstrony

Komentarze (0)

dodaj komentarz
    Nie ma jeszcze komentarzy...
do góry strony