Turbosprężarki zdobywają coraz większą popularność wśród producentów silników, zarówno w sektorze samochodów osobowych, jak i ciężarowych, a także w przemyśle i technice. To nieskomplikowane, a jednocześnie genialne urządzenie potrafi znacząco zwiększyć efektywność pracy silnika, redukując jednocześnie jego zużycie paliwa i emisję szkodliwych substancji. Zastanawiasz się, jak działa turbosprężarka i jakie tajniki kryje to małe, lecz potężne urządzenie? Oto wszystko, co powinieneś wiedzieć.
Zasadnicza budowa turbosprężarki
Turbosprężarka to mechaniczne urządzenie, które ma za zadanie zwiększać ciśnienie powietrza dostarczanego do komory spalania silnika. Sklada się ona głównie z dwóch podstawowych komponentów: turbiny oraz sprężarki. Turbina napędzana jest gazami wylotowymi z silnika, które napływają do komory turbinowej i powodują jej obrót. Oś turbiny połączona jest z wirnikiem sprężarki, umieszczonym w innym korpusie, który z kolei tłoczy powietrze do wnętrza silnika. Dodatkowo, elementy turbosprężarki wspiera układ łożyskowy i system smarowania, który gwarantuje sprawne i bezpieczne działanie całego mechanizmu.
Proces działania turbosprężarki
Działanie turbosprężarki opiera się na wykorzystaniu energii gazów wydechowych, które zamiast uchodzić bezużytecznie przez rurę wydechową, napędzają turbinę. Następuje to poprzez ich przepływ wokół łopatek turbiny, co powoduje jej obrót. Ten ruch jest przenoszony bezpośrednio na sprężarkę, która znajduje się po drugiej stronie wału. Sprężarka zasysa powietrze przez filtr, zwiększa jego ciśnienie i dostarcza do silnika. W rezultacie, w cylinder dostaje się więcej tlenu, co umożliwia spalenie większej ilości paliwa – silnik generuje większą moc przy tej samej pojemności skokowej.
Typy turbosprężarek i ich różnice
Na rynku istnieje kilka typów turbosprężarek, które różnią się między sobą konstrukcją oraz zasadą działania. Najpopularniejsze to turbosprężarki o stałej geometrii i o zmiennej geometrii łopatek. Ten pierwszy typ jest prostszy konstrukcyjnie i nieco mniej efektywny, ale za to tańszy i bardziej odporny na uszkodzenia. Turbosprężarki o zmiennej geometrii wyposażone są w mechanizm, który umożliwia zmianę kąta nachylenia łopatek turbine, co pozwala na lepszą kontrolę nad przepływem gazów wydechowych i optymalizację działania turbiny w różnym zakresie obrotów silnika. Z kolei turbosprężarki dwustopniowe wykorzystują dwa połączone ze sobą stopnie sprężania, co pozwala na uzyskanie jeszcze lepszej dynamiki i efektywności pracy silnika.
Zalety i wady stosowania turbosprężarki
Turbosprężarka wpływa na poprawę osiągów silnika, zwiększenie jego sprawności i obniżenie zużycia paliwa, co jest niewątpliwą zaletą tego rozwiązania. Ponadto, jest to sposób na zwiększenie mocy silnika bez konieczności zwiększania jego objętości, co pozytywnie wpływa na ekonomikę i ekologię jazdy. Niestety, turbosprężarka ma również swoje wady. Jest to urządzenie wrażliwe na czystość oleju, co wymusza regularną jego wymianę i stosowanie filtrów wysokiej jakości. Wymaga także precyzyjnej obsługi i serwisowania, ponieważ nawet drobne uszkodzenia mogą prowadzić do poważnych i kosztownych awarii całego silnika.
