Dzięki sprężeniu powietrza przez turbosprężarkę w danej objętości jest więcej tlenu, więc w cylindrze można skuteczniej spalić dostarczone paliwo. W konsekwencji oznacza to wzrost momentu obrotowego i mocy silnika. Podobny efekt można oczywiście osiągnąć, dodając cylindry w silniku, wydłużając skok tłoka lub zwiększając komorę spalania. Jednak takie rozwiązania są droższe, wymagają więcej miejsca na zamontowanie jednostki napędowej, zwiększają masę maszyny i przede wszystkim potrzebują więcej paliwa niż silnik z turbodoładowaniem.
Ogólna budowa turbosprężarki
Turbosprężarka składa się z trzech podzespołów. Pierwszym z nich jest obudowa. Następnie turbina oznaczona na schemacie kolorem czerwonym. Z racji tego, że przepływają przez nią gorące gazy wydechowe pochodzące z silnika, często jest nazywana gorąca stroną turbosprężarki. Z kolei trzeci podzespół – sprężarka – która tłoczy chłodne powietrze z otoczenia, nazywana jest zimną stroną turbosprężarki. Na schemacie oznaczona jest na niebiesko.
Zasadza działania turbosprężarki
Cykl pracy zaczyna się po stronie turbiny. Gorące gazy wydechowe są wypychane z cylindra przez tłok i przepływają kolektorem wydechowym do turbosprężarki, napędzając turbinę. Następnie kierowane są do przewodów wydechowych. Obracająca się turbina jest zamontowana na jednym wałku z wirnikiem sprężarki. Wirnik przyspiesza strumień zasysanego z zewnątrz powietrza i przez tzw. dyfuzor wtłacza go pod ciśnieniem do cylindrów silnika. Wraz ze wzrostem ciśnienia, rośnie także temperatura powietrza do 100–200 stopni C. W konsekwencji zmniejsza się jego gęstość, a wraz z nią zawartość tlenu. Z tego względu często między turbosprężarką a silnikiem zamontowana jest chłodnica powietrza doładowania, tzw. intercooler, która schładza sprężone powietrze. Wraz ze spadkiem temperatury rośnie gęstość powietrza, dzięki temu w tej samej objętości jest większy ładunek powietrza, a co za tym idzie – więcej tlenu.
Kompletny artykuł o zasadzie działania turbosprężarki przedstawiamy w „profi” 4/2020.
Zarejestruj się na www.jaktodziala.profitechnika.pl, a otrzymasz od nas plakat ze schematem działania turbosprężarki.
opr. aj
grafika:
