Turbosprężarka. Jak działa i do czego tak naprawdę służy?
Turbosprężarka to współcześnie często występujące dodatkowe doładowanie, które – wbrew powszechnej opinii - znaleźć można nie tylko w sportowych samochodach. Nie ma tu znaczenia liczba cylindrów czy pojemność – liczy się dodatkowa moc silnika. Nie ma w tym nic dziwnego, że producenci zaczęli stawiać na jego maksymalną sprawność przy jednoczesnym zużyciu jak najmniejszej ilości paliwa, a co za tym idzie – wydajności. Czym jest turbosprężarka, jak działa, do czego tak naprawdę służy i jak o nią odpowiednio dbać? Sprawdź.
Turbosprężarka – co to?
Jak sama nazwa wskazuje jest to maszyna wirnikowa, która łączy w sobie turbinę i sprężarkę, które umieszczone są w tym samym wale. Za pomocą turbosprężarki można doładować nie tylko klasyczny silnik spalinowy, ale też kocioł parowy. Mówiąc prosto – to właśnie dzięki niej możliwe jest wtłoczenie dodatkowego powietrza do komory spalania, a co za tym idzie – zwiększenie zarówno mocy, jak i wydajności całej maszyny. Turbina zasilana jest spalinami, a sprężarka przez sam silnik, co umożliwia osiągnięcie optymalnych osiągów, a do komory spalania dostaje się o wiele więcej powietrza, a tym samym paliwa. Ciśnienie atmosferyczne w silnikach wolnossących nie ma w tym starciu szans. „Turbo” posiadają między innymi takie modele jak Renault 2.0 Turbo, Fiat 1.4 T-Jet, Ford 1.6 EcoBoost czy Volkswagen 1.4 TSI.
A było to tak
Sam pomysł stworzenia dodatkowego „wspomagacza” silnika pojawił się w latach 80-tych XIX wieku, gdy sam Rudolf Diesel próbował doprowadzić sprężone powietrze do komory spalania jednego ze swoich aut. W pełni udało się to dopiero Alfredowi Büchi, który w 1905 roku wynalazł turbosprężarkę, a już w 1925 roku połączył doładowanie z wydechem spalin i uzyskał moc o 40% większą, niż sam nawet zakładał. To był prawdziwy przełom w dziedzinie motoryzacji, który szybko podchwyciło USA – już w latach 60-ych XX wieku turbosprężarki można było nabyć z ramienia seryjnej produkcji. Zastanawialiście się jakie auta jako pierwsze posiadały wszystkim znane „turbo”, a ich przeznaczeniem nie były rajdy sportowe? Otóż pionierami w tej dziedzinie były Chevrolet Corvair Monza i Oldsmobile Jetfire. I chociaż w latach 70-ych zawody Formuły 1 nie mogły obyć się bez tego „wspomagacza”, to obecnie tylko niektóre silniki posiadają ten element.
Działanie – nie takie skomplikowane
Jak już ustaliliśmy, „turbo” składa się z turbiny (zwanej też gorącą częścią) i sprężarki (zwanej częścią chłodną), które połączone są jednym wałem. Samo działanie turbosprężarki jest bardzo proste. Podczas pracy silnika sprężarka wyrzuca skompresowane powietrze, które zostaje ochłodzone przez chłodnicę i szybko doprowadzone do komory spalania. Podobnie jak paliwo, które łączy się z zimnym powietrzem pod dużym ciśnieniem i tym samym dodaje tłokowi energii, co skutkuje pracą silnika. W tym momencie następuje reakcja chemiczna, czyli spalanie się paliwa. Wyprodukowane spaliny po wydostaniu się z wału zostają przechwycone pod ciśnieniem i przekierowane do „wydechu” przez gorącą część „turbo”. Jak cały ten proces działa na zwiększenie mocy i wydajności pojazdu? W wyniku działania turbosprężarki ciśnienie dostarczanego do silnika powietrza jest kilkukrotnie większe niż w przypadku powietrza atmosferycznego, a co za tym idzie – jego działanie jest zwyczajnie efektywniejsze.
Jak dbać o „turbo”?
Niestety, posiadanie silnika z turbosprężarką nie ma tylko dobrych stron, pomimo całej swojej wydajności. Do głównym wad należy przede wszystkim absolutną konieczność nienagannej eksploatacji oraz użytkowania. Z czym to się wiąże? Przede wszystkim z regularną wymianą filtrów oraz dbaniem o sam silnik i jego czystość, a także stosowania odpowiednich środków smarnych, w tym profesjonalnych olejów zalecanych przez producenta. Warto pamiętać, że wirnik turbiny może kręcić się z prędkościami o wartości nawet do 200 000 obrotów na minutę, a niektóre spaliny osiągają temperaturę ponad 900°C. Takie warunki zaś nie sprzyjają dobrej kondycji silnika i wymagają specjalnej pielęgnacji. Pamiętaj także, aby chwilę po odpaleniu swojego auta go „rozgrzać” na najniższym biegu, co doprowadzi olej silnikowy do wszystkich ważnych części maszyny i zapobiegnie ewentualnemu starciu silnika. Warto także dać mu trochę odpocząć po intensywnej jeździe nie gasząc go od razu, ale wychładzając turbinę przez kilka minut na biegu jałowym.
Turbosprężarka a ekologia
Ekologia zaczyna odgrywać coraz większą rolę w naszym codziennym życiu, dlatego rośnie coraz większe zainteresowanie turbosprężarką jako jednym z elementów mogących przyczynić się do redukcji ilości spalin wydalanych przez samochody. Jeszcze 10 lat temu dopuszczalny poziom emisji CO2 w Europie wynosił 150 g/km, natomiast obecnie jest to 95 g/km. Od roku 2026 roku obowiązywać będą jeszcze bardziej restrykcyjne normy – nie będą polegały one tylko na ograniczeniu ilości szkodliwych spalin i dwutlenku węgla, ale także na wprowadzeniu limitu maksymalnej mocy silnika z 1 litra pojemności. Z tej właśnie przyczyny uzyskanie większej mocy i wydajności maszyny możliwe będzie właśnie głównie przez zastosowanie klasycznego „turbo”, bez negatywnego wpływu na ekologię i środowisko.
Turbo doładowanie od wielu lat nie jest już domeną samochodów sportowych. Stosunkowo proste działanie oraz spora wydajność sprawiły, że znaleźć je można w wielu popularnych modelach współczesnych aut. Warto jednak pamiętać, że posiadanie turbosprężarki wiąże się także z dbałością o jej użytkowanie i eksploatację.
Przykłady aut z turbosprężarką:
