TurboSpec

Turbosprężarki

Turbosprężarka jest urządzeniem mającym na celu poprawę parametrów użytecznych silnika takich jak moc oraz moment obrotowy przy jednoczesnej poprawie jego sprawności wyrażającej się mniejszym zużyciem paliwa w stosunku do silników o tej samej mocy nie zasilanych turbosprężarką. Turbosprężarki pozwalają na obniżenie emisji szkodliwych węglowodorów  umożliwiając spełnienie wyższych standardów  EURO emisji spalin.

Zasada działania opiera się na wykorzystywaniu energii spalin do tłoczenia pod ciśnieniem powietrza atmosferycznego do komór spalania silnika. Wyższe ciśnienie użyteczne w cylindrze stwarza lepsze warunki spalania oraz umożliwia osiągnięcie wyższego momentu obrotowego i mocy. 

 

dzialanie_turbiny

Powyższy rysunek obrazuje typową turbosprężarkę (rys. Garrett). 

   

Animacja przedstawiająca działanie turbosprężarki

opis_trubosprezarki

Przekrój pokazujący części składowe turbosprężarki (fot. MAHLE Aftermarket GmbH)

 

System_turbo

Powyższy rysunek obrazuje typowy system doładowania (rys. Volkswagen AG)

W trakcie procesu spężania powietrza w turbosprężarce rośnie temperatura powietrza w wyniku wzrostu ciśnienia (zgodnie z równaniem adiabaty) oraz przepływu ciepła przez elementy konstrukcyjne (pogrzane przez gorące spaliny) do sprężanego powietrza. Wzrost temperatury powietrza jest zjawiskiem niekorzystnym obniżającym efekt działania turbosprężrarki (bowiem w tej samej objętości przy wyższej temperaturze otrzymujemy mniejszą ilość tlenu) oraz dodatkowo wpływającym na wzrost emisji tlenków azotu NOx. Wysoka temperatura obniża spawność silnika oraz powoduje szybsze zużycie elementów silnika. Do obniżenia temperatury powietrza stosuje się chłodnice powietrza (działające na zasadzie wymiennika ciepła) zwane także intercooler'ami

 

system_turbo_2_intercoolery

Powyższy rysunek przedstawia system doładowania turbo z dwoma chłodnicami powietrza zastosowany w silniku audi 3.0 V6 TDI (rys. Audi AG)