Wastegate: zawór upustowy spalin w turbosprężarce
Wastegate to zawór obejściowy po stronie wydechowej turbosprężarki. Gdy ciśnienie doładowania zbliża się do zadanej wartości, otwiera kanał, którym część spalin omija turbinę, i w ten sposób ogranicza prędkość obrotową wirnika oraz ciśnienie doładowania.
Jak zawór pracuje
Dopóki doładowanie jest niskie, zawór pozostaje zamknięty i wszystkie spaliny napędzają turbinę. Po osiągnięciu zadanego poziomu siłownik za pomocą cięgna otwiera klapę. Spaliny trafiają wprost do układu wydechowego. Wirnik zwalnia, a ciśnienie w dolocie przestaje rosnąć. Bez takiej regulacji turbina wchodziłaby na coraz wyższe obroty, co grozi jej zniszczeniem, a w efekcie uszkodzeniem silnika.
W samochodach seryjnych najczęściej spotyka się wersję wewnętrzną, czyli klapę wbudowaną w obudowę turbiny. Wersja zewnętrzna działa jako osobny zawór. Turbosprężarki o zmiennej geometrii regulują ciśnienie inaczej, o czym mówi poradnik o rodzajach turbosprężarek.
Siłownik i sterowanie
Klapą porusza siłownik: pneumatyczny ze sprężyną i membraną, sterowany ciśnieniem lub podciśnieniem, albo elektroniczny aktuator z czujnikiem położenia, spotykany w nowszych silnikach. W układzie pneumatycznym między źródłem ciśnienia a siłownikiem często pracuje elektrozawór. Sterownik silnika zmienia jego działanie na podstawie obrotów, obciążenia, temperatury i zmierzonego doładowania.
Z tego powodu usterka nie zawsze oznacza uszkodzoną klapę. Przyczyną bywa nieszczelny przewód podciśnienia albo zatkany elektrozawór.
Objawy usterki
- klapa zacięta w pozycji otwartej: brak mocy, auto zachowuje się jak bez turbo, w pamięci błąd niedoładowania (P0299);
- klapa zacięta w pozycji zamkniętej: skok doładowania, przejście w tryb awaryjny, błąd przeładowania (P0234);
- metaliczne grzechotanie przy lekkim obciążeniu, które ustępuje pod gazem, wskazuje na luz klapy, osi lub tulejki;
- szarpanie podczas przyspieszania i wahania mocy.
Typowe przyczyny to nagar, zużycie tulejek i trzpieni, uszkodzony siłownik i nieszczelności w układzie podciśnienia. Najgroźniejszy jest zawór, który nie otwiera się na czas: doładowanie rośnie ponad poziom zakładany przez sterownik, a to kończy się spalaniem stukowym i uszkodzeniami silnika. Diagnozę zostaw warsztatowi, bo te same objawy daje awaria samej turbosprężarki, a naprawę turbiny opisuje tekst o regeneracji turbosprężarki.
Czym wastegate różni się od zaworu na dolocie
Zawór upustowy działa po stronie wydechowej i ogranicza doładowanie. Drugi zawór, na dolocie, opisany w haśle zawór DV, rozładowuje ciśnienie przed sprężarką po zamknięciu przepustnicy. Zmiana wartości granicznych doładowania w sterowniku jest częścią tego, co robi chip tuning. Całość układu opisuje poradnik o turbosprężarce.