Schemat działania turbosprężarki

Z kolektora wydechowego jednostki napędowej wydostają się spaliny, które następnie kierowane są na łopatki wirnika turbiny. Ten wprawiony zostaje dzięki temu w ruch obrotowy, rozpędzając wałek turbosprężarki, na którym się znajduje. Dzięki temu prędkości obrotowej nabiera także wirnik sprężarki, który zaczyna kompresować powietrze dostarczane z układu dolotowego i wtłaczać je pod ciśnieniem do komory spalania silnika, co zwiększa wydajność spalania mieszanki paliwowo-powietrznej. W trakcie pracy turbosprężarka osiąga bardzo wysokie prędkości obrotowe sięgające nawet 300 000 obrotów na minutę, zaś sama turbina potrafi się nagrzać do temperatury rzędu 750-1000 stopni Celsjusza, dlatego też nazywana jest często „częścią ciepłą” układu turbodoładowania. Aby utrzymywać odpowiednie smarowanie i temperaturę używany jest więc olej silnikowy, przemieszczający się specjalnie do tego utworzonymi kanalikami w turbosprężarce. Chłodzeniem sprężonego powietrza zajmuje się chłodnica międzystopniowa (intercooler), dzięki czemu wydajność spalania mieszanki utrzymywana jest na optymalnym poziomie.

Systemy kierowania spalin

Najczęściej wykorzystuje się dwa typy systemów kierowania spalin: jednym z nich jest zawór upustu spalin, a drugim technologia zmiennej geometrii kierownic turbiny. Zawór upustu spalin, potocznie nazywany „wastegate”, umiejscowiony jest zwykle tuż przed turbiną i często bywa z nią zintegrowany. Jego zadanie polega na otwieraniu się w przypadku zbyt wysokiego ciśnienia spalin tak, by omijały one turbinę i prowadzone były bezpośrednio do układu wydechowego samochodu. Technologia zmiennej geometrii kierownic turbiny opiera się o zamontowany w turbinie pierścień o ruchu kątowym, posiadający ruchome łopatki, nazywane kierownicami. Sposób ich działania jest prosty i w momencie niskich obrotów jednostki napędowej polega na utrzymywaniu jak najwyższej prędkości przelotowej spalin poprzez zmniejszenie średnicy ich przepływu. W przypadku zwiększenia obrotów silnika łopatki te zmieniają swoją pozycję zwiększając przepustowość spalin i niwelując ryzyko przeładowania jednostki.

Najczęściej wykorzystuje się dwa typy systemów kierowania spalin: jednym z nich jest zawór upustu spalin, a drugim technologia zmiennej geometrii kierownic turbiny. Zawór upustu spalin, potocznie nazywany „wastegate”, umiejscowiony jest zwykle tuż przed turbiną i często bywa z nią zintegrowany. Jego zadanie polega na otwieraniu się w przypadku zbyt wysokiego ciśnienia spalin tak, by omijały one turbinę i prowadzone były bezpośrednio do układu wydechowego samochodu. Technologia zmiennej geometrii kierownic turbiny opiera się o zamontowany w turbinie pierścień o ruchu kątowym, posiadający ruchome łopatki, nazywane kierownicami. Sposób ich działania jest prosty i w momencie niskich obrotów jednostki napędowej polega na utrzymywaniu jak najwyższej prędkości przelotowej spalin poprzez zmniejszenie średnicy ich przepływu. W przypadku zwiększenia obrotów silnika łopatki te zmieniają swoją pozycję zwiększając przepustowość spalin i niwelując ryzyko przeładowania jednostki.