Charakterystyka turbosprężarki bez zmiennej geometrii

Moc silnika w dużym stopniu skorelowana jest z jego wielkością – im większy silnik i im większa jego pojemność skokowa, tym większa jego moc. Jednak nie zawsze możliwe jest powiększenie silnika aby uzyskać zadowalający poziom mocy. W celu obejścia tego problemu stosuje się turbosprężarki. Urządzenia dzielimy na dwie kategorie: ze zmienną geometrią i bez zmiennej geometrii. W poniższym artykule omówione zostaną urządzenia drugiej kategorii.

Czym jest turbosprężarka?

Mimo, że turbosprężarki dopiero stosunkowo niedawno na dobre zagościły w motoryzacji, to nie są one wynalazkiem nowym. Pierwsza turbosprężarka została opatentowana przez Alfreda Buchiego już w 1905 roku. Dopiero po kilkudziesięciu latach zaczęto stosować turbosprężarki w konstrukcji samochodów ciężarowych, a później sportowych. W latach 70-tych turbosprężarki zaczęły pojawiać się na rynku aut osobowych. Czym jest to urządzenie i dlaczego warto je posiadać?

Turbosprężarka to w zasadzie bardzo prosty mechanizm, który umożliwia znaczne zwiększenie mocy silnika bez zwiększania jego masy oraz wielkości – wyjaśnia przedstawiciel firmy STS Turbo – Jej zadaniem jest wtłaczanie do cylindrów silnika większej ilości tlenu, który jest niezbędny do spalania paliwa. Im więcej powietrza znajdzie się w cylindrze, tym większe spalanie i tym samym osiągana moc.

Jak to działa?

Turbosprężarka jest mechanizmem wirnikowym złożonym z turbiny oraz sprężarki, zamontowanych na wspólnym wale. Czynnikiem napędowym, który zapewnia działanie mechanizmu są spaliny produkowane przez silnik. Schemat działania wygląda następująco: spaliny pod dużym ciśnieniem napierają na łopatki turbiny, która w efekcie zaczyna się obracać. Obrót turbiny powoduje obrót wału, który z kolei napędza sprężarka. Sprężarka zaczyna tłoczyć do komory spalania tlen w ilości większej, niż silnik mógłby pobrać sam z otoczenia. Efektem jest wydajniejsze spalanie paliwa i znaczne zwiększenie mocy silnika. Turbosprężarki bez zmiennej geometrii posiadają łopatki ustawione pod jednym kątem przez cały czas. Z tego powodu zaczynają one działać dopiero po wejściu silnika na wyższe obroty.

Zastosowanie turbosprężarek

Turbosprężarki stosowane są w pojazdach, w których priorytetem jest zachowanie stosunkowo niewielkiej masy pojazdu przy maksymalnie dużej mocy silnika, a więc przede wszystkim we wszelkiego rodzaju pojazdach ciężarowych, maszynach budowlanych oraz samochodach sportowych. Coraz częściej turbosprężarki montowane są w silnikach w celu zmniejszenia kosztów eksploatacji – dzieje się tak poprzez wydajniejsze wykorzystanie paliwa do napędzania silnika. To dlatego turbosprężarki montowane są w silnikach aut osobowych, które ze względu na specyfikę ruchu miejskiego nie są w stanie zbyt często osiągać dużych prędkości.