Nakrętka wałka określana jest również jako „nakrętka zabezpieczająca” lub „nakrętka zabezpieczająca na wirnik”. Głównym zadaniem tego niepozornego elementu jest zabezpieczenie wałka przed przesunięciem osiowym i zapewnienie, że koło kompresji oraz inne części układu wirującego pozostaną na swoim miejscu, nawet przy ekstremalnych warunkach pracy, takich jak wysokie temperatury, drgania czy duże obciążenia.

W turbosprężarkach, w zdecydowanej większości przypadków, kierunek gwintu nakrętki jest przeciwny do kierunku obrotu wałka. To techniczne rozwiązanie, choć na pierwszy rzut oka może wydawać się jedynie szczegółem, ma kluczowe znaczenie dla bezpiecznego działania turbosprężarki. Wyjaśnijmy jakie korzyści płyną z takiego wyboru konstrukcyjnego. Głównym powodem, dla którego stosuje się odwrotny kierunek gwintu nakrętki wałka względem kierunku obrotu wałka, jest zapewnienie, że nakrętka nie odkręci się samoczynnie podczas pracy turbosprężarki. Oto, jak to działa:

W trakcie pracy turbosprężarki, wałek obraca się z ekstremalnie wysokimi prędkościami, które w połączeniu z obciążeniami i drganiem, mogą wywoływać siły, które powodują samoistne odkręcanie się połączeń gwintowych. Przeciwny kierunek gwintu działa jak mechaniczne zabezpieczenie – zamiast odkręcać się, nakrętka jest automatycznie dociskana przez siły powstające podczas obrotu wałka (siła odśrodkowa). Tak więc jeśli koło kompresji obraca się zgodnie z ruchem wskazówek zegara, gwint nakrętki wałka powinien być lewoskrętny i odwrotnie.

Skoro ustaliliśmy, że podczas normalnej eksploatacji turbosprężarki poluzowanie nakrętki wałka jest w zasadzie niemożliwe, to sytuacje, w których do tego dochodzi, muszą być nietypowe lub odbiegające od standardowych warunków użytkowania. Oto najczęstsze przyczyny, które mogą prowadzić do poluzowania nakrętki wałka w turbosprężarce:

• Nadmierna prędkość obrotowa: Powoduje nadmierne rozkurczanie się koła kompresji, co skutkuje skróceniem jego długości. To z kolei osłabia naprężenia na wałku, prowadząc do poluzowania nakrętki.
• Rysy na bieżniach łożysk: Mogą być efektem zanieczyszczenia oleju lub innego rodzaju awarii. Powodują utratę tolerancji wymiarów łożysk, co powoduje tarcie koła kompresji o obudowę i „przeciąganie”, co prowadzi do poluzowania nakrętki wałka.
• Uszkodzenie przez ciało obce: Łopatki koła kompresji i/lub wirnika turbiny mogą zostać uszkodzone przez ciała obce, co zakłóca równowagę układu wirującego. Skutkuje to ocieraniem się elementów o obudowy i jednoczesnym poluzowaniem nakrętki wałka.
• Brak odpowiedniego smarowania, spowodowany niskim ciśnieniem oleju lub zanieczyszczeniem, może przyczynić się do szybszego zużycia elementów turbosprężarki i zwiększenia ryzyka luzowania nakrętki.

„Wykrywanie oznak wskazujących na luźną nakrętkę wałka może pomóc w zapobieganiu dalszym uszkodzeniom i zmniejszeniu ryzyka całkowitej awarii turbosprężarki” – mówi Wojciech Mądry właściciel firmy Max-Turbo – Bosch Diesel Service Mądry – Warsztatu Autoryzowanego Melett.

Oto najczęstsze oznaki świadczące o poluzowaniu nakrętki na wałku turbosprężarki:

1. Hałas turbosprężarki podczas pracy: Jednym z pierwszych objawów poluzowania nakrętki jest nietypowy hałas dochodzący z turbosprężarki. Może to być metaliczne dzwonienie, gwizdanie, tarcie lub inny nienaturalny dźwięk, który pojawia się podczas pracy silnika, szczególnie przy wyższych obrotach.
2. Utrata mocy/wydajności: Poluzowanie nakrętki wpływa na równowagę wirnika i koła kompresji, co z kolei powoduje spadek wydajności turbosprężarki. Objawia się to utratą mocy silnika, opóźnionym przyspieszaniem, lub nierówną pracą silnika, zwłaszcza podczas przyspieszania.
3. Wyszczerbienia na łopatkach koła kompresji: W wyniku kontaktu wirnika z obudową turbosprężarki, łopatki koła kompresji mogą ulec wyszczerbieniu. Takie uszkodzenia są łatwo widoczne podczas inspekcji wizualnej i mogą wskazywać na problem z poluzowaną nakrętką.
4. Wżery wokół otworu wlotowego pokrywy kompresji: Gdy wirnik lub koło kompresji traci równowagę, dochodzi do ocierania się tych elementów o obudowę turbosprężarki. Wżery, czyli niewielkie wgłębienia lub uszkodzenia na powierzchni pokrywy kompresji wokół otworu wlotowego, są jednym z wyraźnych znaków, że coś jest nie tak z ustawieniem wirnika.
5. Wżery na łopatkach koła kompresji: Podobnie jak wżery na pokrywie kompresji, wżery na łopatkach koła kompresji świadczą o tym, że łopatki ocierają się o obudowę. Tego typu uszkodzenia powodują nierówną pracę turbosprężarki i mogą prowadzić do dalszej degradacji.

W turbosprężarce, zarówno wirnik turbiny, jak i koło kompresji muszą pracować w idealnej równowadze. Gdy nakrętka wałka zaczyna się luzować, wirnik i koło kompresji mogą ją szybko utracić. Zdaniem Wojciecha Mądrego do najpowszechniejszych konsekwencji należą:

1. Kontakt wirnika z obudową: Poluzowanie nakrętki powoduje niewielkie przemieszczenia wirnika i koła kompresji. W efekcie, elementy te mogą zacząć ocierać się o obudowę turbosprężarki. Kontakt z obudową przy takich prędkościach jest bardzo niebezpieczny, ponieważ może powodować szybkie zużycie lub nawet uszkodzenie łopatek wirnika. Prowadzi to również do przegrzewania się elementów turbosprężarki. Wysokie temperatury mogą z kolei powodować zmiany strukturalne w materiałach, co zwiększa ryzyko dalszych uszkodzeń. Długotrwałe działanie w takim stanie może prowadzić do całkowitej awarii turbosprężarki, co wiąże się z poważnymi konsekwencjami finansowymi dla właściciela pojazdu.
2. Uszkodzenie łopatek wirnika: Gdy wirnik lub koło kompresji ociera się o obudowę, dochodzi do uszkodzenia łopatek. Łopatki mogą ulec zniekształceniu, pęknięciom, a nawet mogą zostać odłamane. Takie uszkodzenia natychmiast pogarszają wydajność turbosprężarki, a także mogą prowadzić do dalszych problemów z przepływem powietrza i spalin.
3. Zablokowanie wirnika: W skrajnych przypadkach, gdy dochodzi do poważnego poluzowania nakrętki, wirnik może całkowicie zablokować się w obudowie. Zablokowanie wirnika powoduje natychmiastowe zatrzymanie przepływu powietrza i spalin, co wpływa na pracę silnika, a także może prowadzić do jego uszkodzenia. W najgorszym scenariuszu, blokada wirnika może prowadzić do uszkodzenia innych elementów silnika, jak tłoki czy zawory.
4. Pęknięcie koła kompresji: Jeśli wirnik i koło kompresji tracą równowagę i dochodzi do silnych drgań, siły działające na te elementy mogą być na tyle duże, że doprowadzą do pęknięcia koła kompresji. Pęknięcie to nie tylko oznacza całkowitą awarię turbosprężarki, ale może również wyrzucić odłamki metalu do układu dolotowego, co może rozpocząć całą kaskadę problemów.

Aby zapobiec problemom związanym z luźną nakrętką, kluczowe jest regularne serwisowanie turbosprężarki oraz monitorowanie jej stanu. Właściwe dokręcenie nakrętki podczas instalacji jest fundamentem, który powinien być przeprowadzony zgodnie z zaleceniami producenta. Użycie odpowiednich narzędzi oraz technik montażowych jest niezbędne dla zapewnienia trwałości połączenia. Dodatkowo, regularne kontrole poziomu oleju oraz jego jakości mogą pomóc w zapobieganiu problemom ze smarowaniem, które są jedną z głównych przyczyn awarii turbosprężarek. Zastosowanie filtrów powietrza o wysokiej jakości oraz ich regularna wymiana mogą również pomóc w ochronie turbosprężarki przed zanieczyszczeniami, które mogą prowadzić do nieprzyjemnych następstw.

Zachowując czujność i wcześnie rozpoznając znaki ostrzegawcze, właściciele pojazdów mogą rozwiązać problemy związane z poluzowanymi nakrętkami wałka, zanim doprowadzą one do awarii turbosprężarki, oszczędzając ostatecznie czas i pieniądze. Regularne kontrole i inspekcje konserwacyjne są najlepszą obroną przed ukrytymi zagrożeniami, które mogą czyhać w układzie turbodoładowania.

Jeśli podejrzewasz w swoim samochodzie uszkodzenie turbosprężarki warto skontaktować się z
Autoryzowanymi Warsztatami Melett. Pamiętaj, że naprawa w renomowanym warsztacie na
dobrej jakości częściach może uchronić Cię przed dalszymi awariami w przyszłości. Próba naprawy
we własnym zakresie może doprowadzić do dalszych uszkodzeń. Profesjonalista będzie w stanie
przeprowadzić dokładną diagnozę, ustalić przyczynę problemu i dokonać naprawy lub wymiany
turbosprężarki w razie potrzeby.

Artykuł sponsorowany przez Melett