Czym jest turbosprężarka w samochodzie?

Turbosprężarki samochodowe pierwotnie powstały w celu zwiększenia mocy silników spalinowych. Ich głównym zadaniem było wydatnie zwiększyć parametry mocowe pojazdu, przy jednoczesnym utrzymaniu niskiej masy całego silnika. Turbosprężarki dały producentom nowe możliwości, dzięki którym samochody zaczęły być wyraźnie szybsze. Turbosprężarki umożliwiły powstanie wielu kultowych aut, takich jak BMW 2002 oraz SAAB 99. Czym jest turbosprężarka samochodowa oraz jak działa? Postaramy się przybliżyć Państwu turbosprężarki.

Historia turbosprężarek

Turbosprężarki w motoryzacji pojawiły się dawno temu. Mimo to, przez wiele lat nie zdobyły takiego rozgłosu jak w ostatnim dwudziestoleciu. Sam koncept turbosprężarki został opracowany przez szwajcarskiego wynalazcę-inżyniera Alfreda Büchi. Patent na to urządzenie został nadany 6 listopada roku 1905. Przez ostatnie 100 lat zasada działania tego urządzenia w ogóle się nie zmieniła - powietrze jest kompresowane za pomocą koła kompresji, które jest napędzane z koła turbiny. Turbina natomiast zasilana jest gazami wydechowymi. 

Turbosprężarki były pierwotnie stosowane w okrętowych silnikach diesla, jednak stosunkowo szybko uległy miniaturyzacji. Już w 1930 roku firma Saurer zaczęła eksperymenty, których zadaniem było zwiększyć moc silników diesla, które były stosowane w ciężarówkach. Niestety, w czasie wojny wszelkie próby umieszczenia turbosprężarek w pojazdach drogowych zostały wstrzymane. Zamiast tego, turbiny odnalazły swoje powołanie w lotnictwie. Turbiny stosowane w mocarnych silnikach lotniczych pozwalały na osiąganie ponad 3000KM. Głównym zadaniem turbin w lotnictwie nie było jednak zwiększanie mocy, a dostarczanie jej równo na dużych wysokościach. Dzięki nim, samoloty były dużo bardziej odporne na zmiany wysokości. 

Turbo Iveco Marine 4033270. SKU 4033270

Gwarancja

24 Miesiące

Stan produktu

Już od:

3 000,00 zł

Regenerowany, produkt w opcji wymiany Regenerowany, zakup z kaucja zwrotną

Dostępność

Sprawdź szczegóły

Pierwsze turbosprężarki w samochodach osobowych

Turbosprężarka po raz pierwszy została użyta w samochodzie produkcyjnym w roku 1962, kiedy powstały amerykańskie Oldsmobile Jetfire oraz Chevy Corvair Monza. Po kryzysie paliwowym z 1973 roku, uturbianie stało się dużo bardziej popularne - w europie powstały takie auta jak BMW 2002 Ti, Porsche 911 Turbo oraz SAAB 99. Mimo zwiększającej się popularności, turbosprężarki były wciąż w mniejszości. Dopiero po roku 2000 silniki zaczęto masowo uturbiać - wszystko przez coraz bardziej rygorystyczne normy emisji spalin. Obecność turbosprężarek nie dość, że zmniejsza spalanie to jeszcze pozwala na osiąganie dobrych parametrów mocowych z małych silników. Stąd też tak ogromna popularność tych urządzeń. Oczywiście, jest to historia skrócona do absolutnego minimum, ponieważ zagłębienie się w nią na dobre jest tematem na pracę magisterską.

Czym jest turbosprężarka?

Turbiny samochodowe to urządzenia, których głównym zadaniem jest wepchnięcie powietrza do komory spalania podczas suwu pracy silnika. W ten sposób, silnik pobiera dużo więcej powietrza, dzięki czemu może zużywać mniej paliwa. Mieszanka paliwowo-powietrzna będzie zawierać więcej tlenu (niż w silniku bez turbosprężarki), który jest niezbędny w procesie spalania. Ponadto, wyższe obroty silnika będą oznaczać większe ciśnienie doładowania, co przełoży się na wyższą moc maksymalną. 

Turbo Mercedes A B C E 2.0.... SKU 902035-0001

Gwarancja

24 Miesiące

Stan produktu

Już od:

2 200,00 zł

Regenerowany, produkt w opcji wymiany Regenerowany, zakup z kaucja zwrotną

Brak - Wybierz Hybrid Turbo

Brak - Wybierz Dodaj zestaw montażowy

Dostępność

Sprawdź szczegóły

Turbo Iveco Marine 4033270. SKU 4033270

Gwarancja

24 Miesiące

Stan produktu

Już od:

3 000,00 zł

Regenerowany, produkt w opcji wymiany Regenerowany, zakup z kaucja zwrotną

Dostępność

Sprawdź szczegóły

Budowa turbosprężarki

Sama turbosprężarka jest maszyną wirnikową która posiada dwa koła (kompresji i turbiny) osadzone na jednym wale. Turbo składa się z części gorącej i części zimnej. Część gorąca zawiera w sobie koło turbiny, natomiast część zimna posiada koło kompresji. Część gorąca posiada żeliwną obudowę, która podczas pracy może się nagrzewać do czerwoności (powyżej 800 stopni Celsjusza). W turbosprężarce są umieszczone także łożyska oraz uszczelnienia. Turbosprężarki posiadają także waste-gate’y, których celem jest regulowanie ciśnienia w układzie dolotowym. Budowa turbosprężarki jest bardzo prosta, jednak jej wykonanie musi być bardzo dokładne. Nawet najmniejsze skazy mogą doprowadzić do zatarcia, czy zniszczenia turbosprężarki czy silnika.

Jak działają turbosprężarki?

Zasada działania turbosprężarki jest bardzo prosta. Spaliny silnikowe przepływają przez część ciepłą turbosprężarki, powodując obracanie się koła turbiny. Koło turbiny napędza wał, na którym jest osadzone koło sprężania. Część zimna sprężarki wtłacza powietrze do układu dolotowego. Im więcej gazów wydechowych, tym większa prędkość turbiny, co bezpośrednio przekłada się na prędkość wirnika sprężania. Im większa prędkość koła sprężania, tym więcej powietrza dostaje się do silnika i tym więcej mamy gazów wydechowych. To, co wydaje się być nieskończonym źródłem dodatkowej mocy ma jednak kilka wad. Największą z nich jest efekt zwany turbodziurą. W związku z tym, że koła w turbosprężarce mają swoją bezwładność, dostarczanie mocy zawsze okupione jest momentem, w czasie którego silnik nie ma mocy. Dopiero odpowiednie rozpędzenie koła turbiny zapewnia wzrost mocy. Im większa turbosprężarka, tym większą bezwładność ona posiada. Efekt turbodziury potrafi być bardzo niebezpieczny dla nie wprawionych kierowców, ponieważ nagły skok generowanej mocy może spowodować utratę kontroli nad pojazdem. Obecnie stosowane turbosprężarki w większości pozbyły się tego problemu, dzięki zastosowaniu elektronicznej kontroli wtrysku paliwa, sterowanie geometrią przepływu powietrza przez turbosprężarkę oraz zaworu obejścia turbiny, turbo jest w stanie ciągłej gotowości. Nawet gdy go nie potrzebujemy.