Zasada działania turbosprężarki samochodowej

Turbosprężarka samochodowa - zasada działania

Turbosprężarki są coraz częstszym widokiem nie tylko w samochodach dostawczych i ciężarowych, lecz również w osobówkach, ponieważ jest to najlepiej sprawdzający się układ doładowania silników samochodowych.

Układy turbodoładowania mają bogatą historię w przemyśle motoryzacyjnym, bowiem wynalezione zostały jeszcze w 1905 roku, zaś od 1938 roku stosowano je powszechnie w pojazdach ciężarowych i od 1973 w samochodach osobowych. Turbosprężarka samochodowa poprawia w znaczącym stopniu wydajność jednostki napędowej zwiększając jej osiągi i minimalizując straty mocy na dużych wysokościach, pomaga także w przyspieszaniu pojazdem mocno obciążonym(jak na przykład pojazdy ciężarowe powyżej 3,5t). Dzięki zastosowaniu układu turbodoładowania z układu wydechowego wydobywa się mniej szkodliwych substancji, zmniejszona może być także masa pojazdu, ponieważ silnik jest w stanie osiągać dużo lepszą moc i moment obrotowy z mniejszej pojemności skokowej, co przekłada się na zmniejszenie spalania.

Zasada działania turbosprężarki samochodowej oparta jest przede wszystkim o wykorzystanie energii spalin do sprężania powietrza. Dokładniejszy przebieg czynności w turbosprężarce zaczyna się od gazów wylotowych, które wpadając na łopatki wirnika turbiny(„części gorącej”) wprawiają go w ruch obrotowy. Dzięki temu ów wirnik jest w stanie rozpędzić wałek turbosprężarki do odpowiedniej prędkości obrotowej, która wykorzystywana jest przez drugi wirnik, umieszczony w sprężarce, czyli „części chłodnej” układu. Wirnik ten spręża powietrze wpadające z układu dolotowego do sprężarki i wtłacza je do komory spalania silnika, drastycznie zwiększając wydajność spalania mieszanki paliwowo-powietrznej. W trakcie pracy turbina potrafi osiągać temperatury dochodzące do 1000 stopni Celsjusza, dlatego niezmiernie ważne jest utrzymywanie stałego filmu olejowego w turbosprężarce, ponieważ za chłodzenie i smarowanie układu odpowiada właśnie olej silnikowy, przepływający odpowiednio przystosowanymi do tego kanalikami. Sprężone powietrze także wykazuje się temperaturą zbyt wysoką dla uzyskiwania maksymalnej wydajności, dlatego w układach turbodoładowania często wykorzystywane są chłodnice międzystopniowe, które schładzają skompresowane gazy do optymalnej temperatury.