Kompresor. Co to jest kompresor, jak działa i jakich kosztów się spodziewać?

Co to jest kompresor?

Z pomocą sprężarki mechanicznej podnoszone jest ciśnienie w układzie dolotowym. Dzięki większemu ciśnieniu, do komór spalania trafia zdecydowanie więcej tlenu, co bezpośrednio przekłada się na efektywniejsze spalanie mieszanki paliwowej. Uwalniana jest wyraźnie większa moc i moment obrotowy ze spalania tej samej dawki paliwa. Co więcej, istotnej poprawie ulega cała charakterystyka silnika. Przebieg i wartość momentu obrotowego pozwala na bardziej elastyczną jazdę względem jednostek pozbawionych doładowania.

Jak działa kompresor?

Kompresor to sprężarka mechaniczna napędzana bezpośrednio przez silnik. Moc przekazywana jest z wału korbowego poprzez pasek, łańcuch lub przekładnię zębatą. Bezpośrednie połączenie silnika ze sprężarką wyklucza jakiekolwiek zawahanie w przyroście mocy typowe dla turbosprężarki. Kompresor także smarowany jest przez układ olejowy silnika. Wadą tego rozwiązania jest znaczący wzrost zużycia paliwa. Kompresor obciąża jednostkę napędową nieustannie, a także nie zapewnia porównywalnego przyrostu mocy z turbosprężarką.

Samochody z kompresorem

Na na dobre kompresory zaczęły pojawiać się w samochodach, zaczęły trafić na popularności na rzecz turbosprężarki działającej efektywnie w silnikach o mniejszej pojemności i zajmującej zdecydowanie mniej miejsca. Mimo tego, jeszcze na przełomie lat 80. i 90. Volkswagen wraz z Mercedesem chętnie wykorzystywali to urządzenie. Trafiało między innymi do Polo G40 lub Golfa II G60, który generował aż 160 koni mechanicznych. Ponad trzy dekady temu takie parametry mogły budzić uznanie największych motoryzacyjnych sceptyków.

Sprężarkę mechaniczną powszechnie stosują producenci amerykańscy. To o wiele lepsze rozwiązanie dla potężnych, 8 lub 10-cylindrowych jednostek z uwagi na trwałość mechanizmu. W Europie spotkamy to rozwiązanie w niektórych modelach Jaguara, Range Rovera i Mercedesa. W markach tanich i tym samym popularnych już praktycznie nie występuje.

Wady kompresora

Zastosowanie sprężarki mechanicznej ma wiele korzyści, ale też kilka wad. Przede wszystkim stanowi ona spore obciążenie dla silnika. Inżynierowie szacują, że napędzanie wirników przez wał korbowy pochłania 30 procent mocy wygenerowanej przez kompresor. Większe opory przekładają się też na wyższe zużycie paliwa w stosunku do silników z turbosprężarkami.

By kompresor funkcjonował prawidłowo, należy bezwzględnie przestrzegać okresowej wymiany filtra powietrza. Ewentualnie zanieczyszczenia szybko doprowadzą do degradacji sprężarki. Kluczowe jest również pilnowanie interwału serwisowego paska napędzającego kompresor. Występuje w wielu rodzajach tego podzespołu, ale nie w każdym. Niemniej, jeśli się zerwie, dalsza jazda będzie możliwa, choć bez doładowania.

>>> Jak wybrać dobre płyny eksploatacyjne i nie przepłacić? Spytaliśmy rzecznika ITS o porady:

Ile kosztuje naprawa kompresora? Kompresor, koszty

Użytkując samochód z kompresorem nie musimy martwić się utratą smarowania po wyłączeniu silnika – kompresor zatrzymuje się razem z wałem korbowym jednostki napędowej. Między innymi dzięki temu żywotność kompresora z łatwością dochodzi do 300 tysięcy kilometrów. W jednostkach z rynku amerykańskiego żywot sprężarki ma być proporcjonalny do cyklu funkcjonowania jednostki napędowej. Nie dziwią więc przypadki przebiegów rzędu 500-600 tysięcy kilometrów. Co ciekawe, sama naprawa też nie musi być droga. Kompleksowa regeneracja może zamknąć się kwotą rzędu 800-1000 złotych. Więcej wydamy w przypadku jednostki 3.0 TFSI stosowanej w Audi. Tutaj naprawa pochłonie 2-3 tysiące złotych. To wciąż wyraźnie mniej, niż w konkurencyjnych motorach wykorzystujących turbosprężarkę.

Uważać należy natomiast na volkswagenowski 1.4 TSI o mocy 160-180 koni mechanicznych. Trafiał między innymi do VW Golfa, Scirocco, Skody Fabii, a także Seata Ibizy w wersji Cupra. Producent zdecydował się na szeregowe zastosowanie kompresora i turbosprężarki. Praktyka pokazała, że to jeden z najgorszych silników ostatnich lat niemieckiego producenta. Sprężarka mechaniczna pracowała od najniższych obrotów, by w wyższej partii odcięło ją sprzęgło elektromagnetyczne i rolę doładowania przejęło turbo. Poważne i bardzo kosztowne awarie przytrafiały się już przy przebiegu rzędu 30-40 tysięcy kilometrów. Volkswagen szybko wycofał się z tego pomysłu.

Czy opłaca się kupić auto z kompresorem?

Amerykanie doprowadzili doładowanie za sprawą kompresora niemal do perfekcji. Sprężarka świetnie sprawdza się w potężnych pickupach, SUV-ach, a także wszelkiej maści muscle car'ach. Obawy i wątpliwości szybko rozwieje przejażdżka takim samochodem. 717-konny Jeep Grand Cherokee Trackhawk przyspiesza do setki w niecałe 4 sekundy, a wrażenia podczas przyspieszania zapierają dech w piersi. Do tego charakterystyczny świst sprężarki może uzależnić nie tylko na torze wyścigowym, lecz również podczas codziennej eksploatacji drogowej. Korzyść w postaci bezawaryjności jest kolejnym atutem.

Historia kompresora

Pierwszy patent na kompresor został zgłoszony w 1960 roku w Stanach Zjednoczonych. Proste urządzenie zaprojektowali bracia Roots z Indiany. Sprężarka dość szybko zainteresowała świat motoryzacyjny z uwagi na wydajność. Nie trzeba było zwiększać pojemności, by uzyskać większą moc i moment obrotowy już od niskich wartości prędkości obrotowej silnika.

Wzmianki o stosowaniu kompresorów mamy jednak jeszcze z lat 20. XX wieku. Wtedy to Mercedes zdecydował się wprowadzić sprężarkę mechaniczną do modeli 6/20 HP i 10/35 HP. Trzeba w tym miejscu zaznaczyć, że były to auta luksusowe, dostępne dla garstki najbogatszych klientów. Rozwiązanie też zaczęto wykorzystywać w wyścigach samochodowych, dzięki szybkiemu przyrostowi mocy na poziomie 40 procent. W kolejnych dekadach urządzenie udoskonalano i obniżano koszty produkcji, by mogło trafić do pojazdów wolumenowych.

Silnik Forda z kompresorem fot. Ford