Wszystko, co chcielibyście wiedzieć o aucie. Jak działa turbosprężarka?

Moto


Pierwsze turbosprężarki montowano w samochodach ciężarowych i to już 80 lat temu. Od 1973 roku goszczą też pod maskami osobówek. Początkowo głównie w maszynach sportowych i wyczynowych. Dziś coraz częściej spotyka się je w popularnych autach miejskich.

Ponieważ sama benzyna, bez udziału powietrza i zawartego w nim tlenu jest w ogóle niepalna, mieszanka paliwowo-powietrzna musi mieć określony skład, żeby nastąpił wybuch. Jego energia napędza tłok, który następnie obraca wał korbowy. W końcu, poprzez sprzęgło i skrzynię biegów, efekt spalania paliwa trafi na asfalt i auto odpycha się od podłoża.

Tak zwane silniki wolnossące mogą wtłoczyć do komory spalania tylko tyle paliwa, ile da się zmieszać z powietrzem o ciśnieniu atmosferycznym, by mieszanka pozostała palna. Zadaniem turbosprężarki jest wtłoczyć więcej powietrza (w tym tlenu) do komory spalania silnika. Dzięki temu do cylindrów może trafić więcej paliwa, a silnik zyskuje sporo mocy i momentu obrotowego. To w dużym uproszczeniu tyle.

Oczywiście budowa układu doładowania jest znacznie bardziej skomplikowana, a fizyka nie daje tak łatwo sobą manipulować. Jak pamiętamy z lekcji w podstawówce, sprężane powietrze rozgrzewa się. Ciepły gaz jest rzadszy i znowu pojawia się problem, że do cylindrów trafia go mniej. Dlatego w układzie montuje się intercooler, który schładza rozgrzane i rzadkie powietrze, którego dzięki temu można wtłoczyć więcej. To tyle lapidarnego opisu budowy układu.

Najważniejsze jest, co dla osiągów samochodu znaczy sprężarka. W zależności od jej rozmiarów, nominalna moc silnika i jego moment obrotowy może wzrosnąć nawet kilkukrotnie.

Częstym problemem w silnikach doładowanych jest opóźnienie działania układu. Turbinę połączona ze sprężarką wprawiają w ruch spaliny, których musi się wydobywać z kolektora wydechowego odpowiednio dużo. Dlatego, zanim silnik wejdzie na obroty, między dodaniem gazu a zadziałaniem układu doładowania, wyczuwalne jest pewne opóźnienie (tzw. turbodziura). Stąd coraz częściej montuje się dwie turbosprężarki. Mała odpowiada za podtrzymanie układu doładowania w gotowości, duża, za odpowiednio dużą dawkę doładowanego powietrza.

W dobie zmniejszania pojemności silników i pogoni za coraz niższą emisją spalin i lepszymi osiągami, turbosprężarki na dobre zagościły pod maską cywilnych pojazdów. Coraz więcej aut bez sportowych aspiracji zasilana jest układem doładowanym.

Od lat montuje się turbosprężarki w silnikach diesla, by zbliżyć ich osiągi do benzyniaków. Ale ostatnie tendencje i wyśrubowane wymogi emisji spalin, jakie rządy wielu państw stawiają przed producentami aut, zmusza tych ostatnich do montowania w nowych pojazdach małych silniczków z dużymi sprężarkami.

Dynamika jazdy z takimi wysilonymi jednostkami napędowymi przypomina jazdę na rowerze przy włączonej najlżejszej przerzutce. Dużo kręcenia, mało efektów.

Autor: jt//bgr / Źródło: tvn24bis.pl