Porównanie kompresora i turbosprężarki

Zarówno kompresor jak i turbosprężarka posiadają wirniki, których zadaniem jest sprężanie powietrza. Różnica polega jednak na tym, że w przypadku kompresora, sprężanie powietrza odbywa się za pomocą dwóch wirników, których konstrukcja oparta jest na „śrubie”. Oba wirniki ściśle ze sobą przylegają, a pomiędzy zacieśniającymi się łopatkami, dochodzi do sprężania powietrza. W przypadku turbosprężarki, za spręż powietrza odpowiedzialne jest koło kompresji, które napędzane jest poprzez wałek od wirnika turbiny. Obie konstrukcje muszą czerpać skądś napęd do swojej pracy. Kompresor jest napędzany za pomocą paska z wału korbowego silnika z kilkukrotnym przyspieszeniem. Więź pomiędzy silnikiem a kompresorem jest zatem mechaniczna, co pozwala na całkowite wyeliminowanie tzw. Turbo-dziury, a przebieg krzywej mocy i momentu obrotowego pozostaje płynny pomimo zwiększenia obu wartości. Warto tutaj jednak zauważyć, że w związku z napędem od wału korbowego silnika, prędkość obrotowa wirników kompresora jest bezpośrednio uzależniona od prędkości obrotowej silnika. Dlatego też kompresor osiąga swoją najwyższą sprawność dopiero przy wysokich prędkościach obrotowych silnika. Im wyższa prędkość obrotowa silnika, tym sprawność kompresora rośnie. Podczas pracy silnika na niskich prędkościach obrotowych, praca kompresora staje się mało ekonomiczna i efektywna, a warto też wspomnieć o tym, że napęd ten pochłania część produkowanej przez silnik mocy do samego napędu!. Tutaj Mercedes zastosował świetne rozwiązanie: elektro-sprzęgło, które automatycznie w zależności od żądanych obciążeń silnika, załącza kompresor lub rozłącza. Odwrotnie jest co do turbosprężarki, która powiązana się z silnikiem poprzez więź gazową. Tutaj do napędu służy energia spalin, napędzająca wirnik turbiny, który połączony jest przez wałek z kołem kompresji. Koło kompresji powoduje sprężanie powietrza i przekazywanie go dalej do układu dolotowego. Korzyściami tej konstrukcji jest znacznie większa sprawność w szerszym zakresie prędkości obrotowych silnika, gdyż nie jest uzależniona od prędkości obrotowej silnika, nie ma strat na napędzie, a także większy wydatek sprężu – lepsze osiągi silnika. Wadą odczuwalną w przypadku zastosowania turbosprężarki jest zjawisko turbo-dziury, a więc efektu późnego wstawania turbosprężarki. Silnik potrzebuje chwili, aby rozkręcić wirnik turbosprężarki, a ta wtłoczyła więcej powietrza.

Poniżej widać schemat turbosprężarki Garrett GT:
Schemat turbiny Garrett AUDI 80:

Kompresor czy turbosprężarka - co lepsze?

Co jest zatem lepsze? Ciężko stwierdzić. Oba rozwiązania mają swoje zalety jak i wady. Nie mniej dzisiaj rzadkością jest stosowanie u producentów samochodów osobowych kompresorów. Straty na napędzie a także wielkość samego kompresora to były jedne z główniejszych powodów zaprzestania ich stosowania na masową skalę. Turbosprężarka jest prawie że już w każdym silniku, a to za sprawą lepszych osiągów. Warto jednak zauważyć, że grupa VAG od wielu lat wyposaża swoje samochody osobowe w silniki TSI, gdzie w niektórych wersjach można znaleźć silnik doładowany i przez kompresor i przez turbosprężarkę, łącząc zalety obu systemów, a jednocześnie eliminując ich wady.

Silnik VW, AUDI 2,0 TFSI wyposażony zarówno w kompresor jak i turbosprężarkę.