Dlaczego tak wiele silników jest obecnie turbodoładowanych?
Turbosprężarki nie tylko zwiększają moc, ale również wydajność. Ponieważ turbosprężarki wykorzystują gazy odlotowe do generowania mocy, sam silnik nie musi pracować ciężej. Oznacza to, że mniejszy, turbodoładowany silnik może wytworzyć taką samą moc, jak większy silnik wolnossący. Mniejsze silniki są zawsze bardziej wydajne niż większe, co zwiększa oszczędność paliwa i zmniejsza emisję spalin.
Producenci samochodów wykorzystują ten fakt w silnikach wysokoprężnych od ponad 30 lat. Silniki Diesla szczególnie nadają się do turbodoładowania, ponieważ mają prostsze układy dolotowe do mieszania paliwa i powietrza oraz twardsze bloki silnika, które mogą wytrzymać ogromne ciśnienie powietrza generowane przez turbosprężarki. W ciągu ostatnich około 15 lat, producenci udoskonalili metalurgię, która pozwala lekkiemu, stopowemu blokowi silnika benzynowego wytrzymać bardzo wysokie ciśnienie turbo. Wcześniejsze bloki silników benzynowych z turbo były zazwyczaj wykonane z ciężkiego żelaza lub stali. Lżejszy silnik oznacza, że cały samochód waży mniej i jest bardziej wydajny.
Wynikiem tego wszystkiego są silniki benzynowe, takie jak 1,0-litrowy, 3-cylindrowy EcoBoost Forda, który może produkować więcej mocy niż stary 1,6-litrowy, 4-cylindrowy wolnossący silnik benzynowy Forda, przy jednoczesnym zmniejszeniu zużycia paliwa i emisji spalin.
Jakie inne korzyści mają turbosprężarki?
Oprócz zwiększenia mocy, turbosprężarki zwiększają moment obrotowy – siłę silnika – szczególnie przy niskich obrotach. Jest to przydatne w małych silnikach benzynowych, które bez turbo nie wytwarzają zbyt dużego momentu obrotowego przy wysokich obrotach. Natomiast silniki wysokoprężne z naturalnym wtryskiem wytwarzają duży moment obrotowy przy niskich obrotach. Dodanie turbo wzmacnia ten efekt, dlatego diesle z turbodoładowaniem są tak mocne, jeśli wciśniesz pedał gazu przy prędkości 50 mil na godzinę na najwyższym biegu.
Samochody z turbodoładowaniem mają również cichsze rury wydechowe. Turbina skutecznie zmniejsza ilość gazu wydobywającego się z wydechu, więc nie jest tak głośna, jak w przypadku samochodów bez turbosprężarki. Możesz jednak usłyszeć „chuff”, gdy zdejmiesz nogę z przepustnicy. To zawór wastegate, który usuwa nadmiar gazu z turbo, gdy nie jest on potrzebny.
Jakieś minusy?
Często spotykasz się z terminem 'turbo lag', który odnosi się do opóźnienia pomiędzy naciśnięciem przepustnicy a dostarczeniem przez turbo dodatkowej mocy. Jest to po prostu funkcja czasu potrzebnego na dotarcie spalin do turbo i obrócenie turbiny do prędkości. Duża turbina często wyolbrzymia ten efekt.
Nowoczesne turbiny mają wiele sposobów na zmniejszenie opóźnienia. Niektóre silniki mają nawet kilka turbin o różnej wielkości, które działają na różnych obrotach, a silniki elektryczne, które obracają turbinę zanim jeszcze dotrą do niej gazy są coraz bardziej powszechne. Pewna ilość opóźnienia turbo jest nieunikniona, ale wiele silników ma obecnie tak małe opóźnienie, że jest ono prawie niemożliwe do wykrycia.
Turbosprężarki są kolejną rzeczą, która może pójść źle. Może się tak zdarzyć – niektóre silniki są szczególnie podatne na problemy z turbo. Gęsty, biały dym z wydechu i utrata mocy są wskazówkami. Zaniedbanie, nadużywanie i duży przebieg są typowymi przyczynami, ale jeśli samochód jest właściwie utrzymywany, nie powinno być problemu.
Czym różni się supersprężarka?
Superchargers also boost power by forcing more air into the engine, but the turbine is spuning by the engine itself. Są one pozbawione opóźnień, wytwarzają większy moment obrotowy i brzmią niesamowicie, ale nie są tak wydajne.