Już sama nazwa wskazuje, że celem turbiny jest sprężanie. Do zapłonu paliwa niezbędne jest powietrze, dlatego turbosprężarka oddziaływa na ciąg powietrza trafiający do komory spalania. Na co przekłada siępodniesienie ciśnienia wtłaczanego powietrza? Dzięki temu może zostać spalona większa dawka paliwa, a to oznacza podniesienie mocy silnika. Ale to nie jedyna funkcja, jaką spełnia turbina. Dowiedz się więcej o turbosprężarkach samochodowych!
Jak zbudowana jest turbina?
Jeśli chcesz zrozumieć działanie turbiny, musisz poznać jej budowę. Dzieli się ona na dwie części nazywane:
- zimną;
- gorącą.
Część gorąca składa się z wirnika turbiny, który napędzany jest spalinami powstałymi na skutek spalania mieszanki paliwowo-powietrznej. Wirnik umieszczony jest w muszli przytwierdzonej do kolektora wydechowego w silniku. Strona zimna również składa się z wirnika i korpusu, do którego tłoczone jest powietrze z filtra powietrza. Oba wirniki umieszczone są na jednym rdzeniu sprężarki.
Ważną częścią jest też gruszka po stronie zimnej. Sztanga odcina zawór upustowy w momencie pojawienia się maksymalnego doładowania.
Działanie turbosprężarki w samochodzie spalinowym
Pod wpływem pędu spalin wirnik po stronie gorącej rozpędza się. Jednocześnie wprawiony w ruch zostaje wirnik umieszczony na drugim końcu rdzenia. Turbosprężarka bez zmiennej geometrii jest w pełni zależna od pędu spalin, więc im wyższe obroty silnika, tym szybciej kręcą się wirniki. W nowszych konstrukcjach mobilność ruchomych łopatek w turbinie ma swoje efekty. Współczynnik zależności ciśnienia doładowania od obrotów silnika spada. W ten sposób doładowanie pojawia się już w niskim zakresie obrotów.
Turbosprężarka – zasada działania i wpływ na silnik
Co jest możliwe dzięki temu, że do komory spalania dociera sprężone powietrze? Jak wiadomo, więcej powietrza to większa ilość tlenu. Ten sam w sobie nie ma wpływu na podniesienie mocy jednostki, ale dodatkowo przy każdym doładowaniu sterownik silnika podaje również zwiększoną dawkę paliwa. Bez tlenu nie mogłoby ono zostać spalone. W ten sposób turbosprężarka wpływa na zwiększenie mocy i momentu obrotowego w silniku.
Turbosprężarka – jak działa strona zimna?
Skąd wzięła się ta nazwa? Ma podkreślić, że powietrze trafiające do kolektora ssącego jest chłodne (a przynajmniej – dużo zimniejsze od spalin). Początkowo konstruktorzy montowali jedynie same turbosprężarki w silnikach, które prosto z filtra tłoczyły powietrze do komory spalania. Zauważono jednak, że jest ono podgrzewane i spada efektywność urządzenia. Dlatego konieczne było zamontowanie układu chłodzenia i intercoolera.
Jak działa intercooler i po co jest montowany?
Chłodnica jest po to, by pęd powietrza przepływającego przez jej żeberka ochładzał powietrze tłoczone w jej wnętrzu. Mechanika gazów udowadnia, że gęstość powietrza zależna jest od temperatury. Im jest chłodniejsze, tym więcej tlenu się w nim znajduje. W jednym czasie można więc wtłoczyć do komory silnika więcej powietrza, które jest niezbędne do zapłonu. Fabrycznie intercooler montowany był zazwyczaj w nadkolu lub w dolnej części zderzaka. Dostrzeżono jednak, że najlepsze efekty daje, gdy umieszcza się go przed chłodnicą płynu.
Działanie turbosprężarki w dieslu – czy się różni?
Krótko mówiąc – nie. Zarówno jednostki o zapłonie samoczynnym, jak i iskrowym wytwarzają spaliny, więc turbosprężarka w silniku benzynowym, dieslu i zasilanym LPG, działa w ten sam sposób. Odmienne może być natomiast jej sterowanie przy pomocy:
- zaworu wastegate;
- sterowania podciśnieniowego (np. zawór N75);
- zmiennego położenia łopatek.
Różnić się może także zakres obrotów turbiny w danym silniku. W dieslu i małych jednostkach benzynowych czuć siłę doładowania już od dolnego zakresu obrotów. Starsze typy pojazdów benzynowych często osiągały maksymalne doładowanie od 3000 obrotów silnika.
Nowe turbosprężarki samochodowe i ich konfiguracje w autach
Do niedawna wykorzystywanie więcej niż jednej turbosprężarki w silniku było zarezerwowane tylko dla silników wyczynowych. Teraz nie ma już w tym nic dziwnego.Jeszcze przed rokiem 2000 do powszechnego użytku wypuszczano konstrukcje z dwoma turbinami (np. Audi A6 C5 2.7 biturbo). Często w większych jednostkach spalinowych umieszcza się dwie turbiny o różnych wielkościach. Jedna z nich napędza silnik na niższych obrotach, a druga zapewnia doładowanie w wyższym zakresie, aż do końca limitera obrotów.
Turbosprężarka to świetny wynalazek i warto o nią dbać. Zasilana jest olejem silnikowym i wymaga odpowiedniej konserwacji. Przydaje się nie tylko podczas szybkiej jazdy, przyspieszania lub do podnoszenia mocy w aucie. Jest bardzo praktyczna. Możesz zmniejszyć spalanie (nie trzeba zwiększać pojemności silnika, by uzyskać większą moc i wydajność), zniwelować dymienie (szczególnie diesle) i zyskać moc w kluczowym momencie (np. podczas wyprzedzania).
Subskrybuj
