Podciśnienie w kolektorze ssącym to jedno z podstawowych zjawisk zachodzących w silniku spalinowym, zwłaszcza w jednostkach wolnossących. W silnikach z turbosprężarką jego rola i wpływ na działanie turbiny są nieco inne, ale nadal istotne, szczególnie w kontekście sterowania elementami osprzętu turbo i zarządzania pracą silnika.
W silniku wolnossącym podciśnienie w kolektorze ssącym powstaje, gdy tłoki zasysają powietrze przez zamkniętą lub częściowo otwartą przepustnicę. Im mocniej przepustnica jest zamknięta (np. na biegu jałowym lub podczas hamowania silnikiem), tym większe podciśnienie. W silnikach turbodoładowanych, przy pracy pod obciążeniem i otwartej przepustnicy, podciśnienie zanika, a w kolektorze pojawia się nadciśnienie (ciśnienie doładowania).
Wpływ podciśnienia na turbosprężarkę jest pośredni, ale bardzo ważny. Przede wszystkim, wiele elementów sterujących w układzie turbo, takich jak zawory N75, siłowniki wastegate, zawory recyrkulacji powietrza (DV/BOV) czy EGR, korzysta z podciśnienia do swojego działania. Podciśnienie jest źródłem energii do przesuwania membran i tłoczków, które otwierają lub zamykają określone zawory w odpowiedzi na sygnały z ECU. Dzięki temu możliwe jest precyzyjne sterowanie ciśnieniem doładowania, upuszczaniem nadmiaru powietrza czy recyrkulacją spalin.
W praktyce, gdy kierowca gwałtownie odpuszcza gaz, przepustnica zamyka się, w kolektorze pojawia się podciśnienie, a sterownik silnika wykorzystuje je do szybkiego otwarcia zaworu recyrkulacji powietrza (DV/BOV) lub wastegate. Pozwala to na upuszczenie nadmiaru ciśnienia z układu dolotowego, chroniąc turbinę przed cofką powietrza i zjawiskiem surge. Podciśnienie jest także wykorzystywane do sterowania zaworem EGR, który otwiera się lub zamyka w zależności od potrzeb silnika i aktualnych warunków pracy.
W nowoczesnych silnikach coraz częściej stosuje się siłowniki i zawory sterowane elektronicznie, które nie wymagają podciśnienia do działania. Jednak w wielu autach podciśnienie w kolektorze nadal odgrywa kluczową rolę w zarządzaniu osprzętem turbo.
Warto dodać, że nieprawidłowości w układzie podciśnienia – nieszczelności przewodów, uszkodzone zawory czy błędne podłączenie – mogą prowadzić do niestabilnej pracy turbosprężarki, szarpania, braku mocy, trybu awaryjnego czy nawet uszkodzenia turbo. Dlatego regularna kontrola szczelności układu podciśnienia jest niezwykle ważna w każdym aucie z turbo.
Podsumowując, podciśnienie w kolektorze ssącym nie wpływa bezpośrednio na pracę wirnika turbiny, ale jest kluczowe dla prawidłowego działania zaworów i siłowników sterujących osprzętem turbo. Dzięki niemu możliwa jest dynamiczna regulacja ciśnienia doładowania, ochrona turbo przed uszkodzeniami i zapewnienie płynnej pracy całego układu doładowania.
