Turbo ze zmienną geometrią czy stałą - co jest lepsze?

Czy zastanawiałeś się kiedyś, które turbo jest lepsze? W popularnych silnikach spalinowych występują dwa rodzaje turbosprężarek. Dzielą się one na modele ze zmienną geometrią, oraz klasyczne turbosprężarki o stałej geometrii. Czym się różnią te dwa modele oraz jak wpływają one na osiągi samochodu? Które rozwiązanie jest bardziej niezawodne? Czym w zasadzie jest zmienna geometria turbosprężarki? W tym wpisie odpowiemy na te pytania!

Turbosprężarka - rdzeń downsizingu

Kilkadziesiąt lat temu turbosprężarki były przeznaczone tylko do pojazdów o przeznaczeniu sportowym lub użytkowym. Wszelkie silniki benzynowe obecne w motorsporcie były zasilane turbosprężarkami, co pozwoliło na uzyskiwanie coraz większych mocy i coraz większych prędkości. Turbo było także obecne w maszynach przemysłowych i pojazdach użytkowych zasilanych za pomocą oleju napędowego. W silnikach diesla, turbo powodowało obniżenie spalania.

Obecnie, turbosprężarki montowane są do praktycznie wszystkich silników o każdej pojemności. Idea coraz mniejszych silników nie mogłaby się narodzić, gdyby nie turbosprężarki. 

Zalety i wady turbosprężarek

Konstruktorom projektującym silniki zawsze przyświecał jeden cel - stworzyć mocniejszy silnik. Początkowo osiągano ten cel za pomocą zwiększania pojemności silnika a także poprzez dodawanie kolejnych cylindrów do jednostek napędowych. Dlatego też, na początku silniki były wielkie, a także paliły ogromne ilości paliwa. Po wynalezieniu turbo, moce generowane przez silniki mocno wzrosły, co poskutkowało zmniejszaniem silników.

Moc i moment obrotowy jednostek napędowych regularnie wzrastał, podczas gdy wielkość, litraż i masa silnika spadały. Miało to pozytywny wpływ na osiągi całego samochodu. 

Niestety, wzrost mocy i momentu obrotowego jest okupiony dużo wolniejszą reakcją samochodu na wciśnięcie pedału gazu - zwłaszcza, gdy chcemy przyspieszyć z niskich obrotów. Zjawisko to nazywa się turbodziurą. Kolejną wadą tego rozwiązania jest wrażliwość turbin na niepoprawne użytkowanie. Mimo tego, że nowe turbosprężarki są przystosowane do przejechania takiego samego dystansu jak silnik, to bardzo rzadko się tak dzieje. Większość kierowców nie stosuje się do zaleceń mechaników, co prędzej czy później doprowadza do awarii tego urządzenia.

Podsumowując, zalety turbosprężarek to:

• niskie spalanie,
• niska masa silnika,
• stosunkowo duża moc,
• redukcja szkodliwości spalin.

Do wad natomiast należy zaliczyć:

• bardzo droga wymiana podczas awarii,
• zjawisko turbodziury,
• wrażliwość na styl jazdy. 

Turbo A4 A6 A8 Q7 Phaeton.... SKU 53049880054

Producent: 3K

Marka

Audi
Volkswagen

Model

A4
A6
A8
Marine
Phaeton
Q7
Touareg

Rodzaj paliwa

Diesel

Gwarancja

24 Miesiące

Stan produktu

Już od:

1 100,00 zł

Regenerowany, produkt w opcji wymiany Regenerowany, zakup z kaucją zwrotną Regenerowany, nowy zawór, produkt w opcji wymiany Regenerowany, nowy zawór, zakup z kaucja zwrotną

Brak - Wybierz Hybrid Turbo

Brak - Wybierz Dodaj zestaw montażowy

Dostępność

Sprawdź szczegóły

Turbo BMW 120 220 320 420.... SKU 49335-00642

Producent: MITSUBISHI

Marka

BMW

Model

Series 1
Series 2
Series 3
Series 4
Series 5
X1
X3

Rodzaj paliwa

Diesel

Gwarancja

24 Miesiące

Stan produktu

Już od:

1 000,00 zł

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

Brak - Wybierz Hybrid Turbo

Brak - Wybierz Dodaj zestaw montażowy

Dostępność

Sprawdź szczegóły

Turbo ze zmienną geometrią

Producenci samochodów jak i turbosprężarek próbowali zaradzić wadom, poprzez różne rozwiązania, które nie dotarły do aut produkcyjnych. Jednym takim rozwiązaniem, które na stałe przyjęło się w motoryzacji jest tak zwana zmienna geometria turbiny. Początkowo turbiny nie posiadały takiego rozwiązania, przez co charakteryzowały się one znaczną turbodziurą. Zmienna geometria miała za zadanie ograniczyć istnienie turbodziury poprzez zmianę przepływu strumienia gazów wylotowych. 

Zmienna geometria występuje po stronie gorącej turbosprężarki, i jest umieszczona między łopatkami turbiny a muszlą strony gorącej. Oprócz tego dodatku, budowa turbosprężarki nie różni się od wersji klasycznej. Zmienna geometria to rozwiązanie mechaniczne, które polega na połączeniu ze sobą kilku elementów:

• siłownika pneumatycznego - zwanego często gruszką,
• cięgna przesuwającego pierścień sterujący,
• pierścienia sterującego - zmieniający ułożenie łopatek,
• dźwigni obracających - limitujących obrót pierścienia,
• prowadników,
• łopatek kierownicy - łopatek zmieniających przepływ gazów.

Siłownik pneumatyczny połączony jest z pierścieniem sterującym za pomocą cięgna. Do pierścienia przymocowane są prowadniki łopatek, oraz łopatki. Wciśnięcie pedału gazu spowoduje nadanie sygnału do siłownika, który wedle żądania spowoduje przestawienie pierścienia w odpowiednie położenie. Siłownik obsługiwany jest za pomocą spalin z kolektora wydechowego - im większe ciśnienie tym szerzej otwarte będą łopatki. Dzięki takiemu rozwiązaniu silnik, jak i turbina, zachowują się inaczej na niskich, jak i wysokich, obrotach. Przymknięte łopatki podczas jazdy na niskich obrotach powodują zwiększenie prędkości przepływu gazów, dzięki czemu turbodziura jest w dużym stopniu wyeliminowana. W takiej sytuacji, otworzenie przepustnicy spowoduje natychmiastową reakcję turbosprężarki. Gdy silnik wejdzie na obroty, łopatki otwierają się zmniejszając tempo przepływu spalin. Dzięki temu rozwiązaniu turbo dopasowuje się do obecnych wymagań użytkownika.

JAKIE TURBO JEST LEPSZE?

Turbo ze zmienną geometrią to przede wszystkim komfort użytkowania. Silnik reaguje szybko i jest stale przygotowany do przyspieszenia. Kierowca nie potrzebuje mieć wysokich umiejętności, by sprawnie korzystać z dostępnej mocy. Turbosprężarki tego typu są dużo lepsze od klasycznych turbin. Niestety, turbo tego typu posiada jedną wadę. Prowadnice jak i pierścień są kolejnym wrażliwym elementem w budowie turbo, co prowadzi do częstszych awarii. Na szczęście, zmienna geometria, jak i całe turbo, nadaje się do regeneracji!