Moc z turbiny

Wystarczy przeanalizować składowe wzoru na moc użyteczną silnika. Zależy ona od objętości skokowej, prędkości obrotowej wału korbowego, liczby cylindrów, współczynika liczby suwów i średniego ciśnienia użytecznego. Jeśli pominąć wartości stałe dla rozpatrywanego silnika (czyli objętość skokową, liczbę cylindrów i suwów pracy), to moc można zwiększyć poprzez wzrost prędkości obrotowej, która okazuje się ograniczona po uwzględnieniu m.in. sił bezwładności oraz trwałości silnika. Pozostaje zatem powiększenie ciśnienia użytecznego, czyli sprężenie jak największej ilości powietrza. Można zrobić to w bardzo prosty sposób - zastosować turbosprężarkę! Budowa i zasada działania turbosprężarki nie są skomplikowane. Na ułożyskowanym wałku z jednej strony znajduje się wiatrak turbiny, zaś z drugiej sprężarki. Taki turbozespół umieszcza się w układzie wydechowym. Uchodzące spaliny wprawiają w ruch obrotowy wirnik i następuje sprężenie powietrza, które jest tak bardzo pożądane dla podniesienia mocy jednostki napędowej. Prawidłowe działanie zależy od wielu czynnikówJednak ta "samopędna" maszyna nie może funkcjonować samodzielnie. Do jej prawidłowej pracy niezbędne są zawory upuszczające powietrze doładowujące bądź spaliny przed turbosprężarką. Oczywiście ich ilość zależy od konstrukcji układu doładowania i rodzaju silnika. W jednostkach benzynowych najczęściej występują dwa zawory w układzie dolotowym i jeden w wylotowym. Natomiast w silniku Diesla (w którym nie występuje przepustnica) nie stosuje się zaworów w układzie dolotowym, a zawór w układzie wydechowym coraz częściej zastępowany jest kierownicą powietrza - mamy wówczas do czynienia z turbosprężarką o zmiennej geometrii. Dlaczego stosowanie zaworów jest tak ważne? Ponieważ zabezpieczają turbosprężarkę przed wzrostem ciśnień w układzie wylotowym i dolotowym, które mogą doprowadzić do uszkodzenia jej. Poza tym zawory pomocne są do zoptymalizowania pracy sprężarki, a głównie do skrócenia zwłoki zadziałania turbozespołu. Współczesne turbosprężarki są urządzeniami wykonanymi z wielką dokładnością. Wymagają odpowiedniej obsługi, która zależy przede wszystkim od nas samych. Aby urządzenie służyło długo i bezawaryjnie, wystarczy przestrzegać kilku zasad. Po pierwsze, należy dbać o olej silnikowy (wykorzystywany jest także do smarowania wałka sprężarki). Olej trzeba zmieniać nie rzadziej, niż zaleca producent, i systematycznie sprawdzać jego stan. Zaniedbadnie tych czynności często prowadzi do uszkodzenia łożysk, a nawet pęknięcia wałka. Po drugie, po uruchomieniu zimnego silnika trzeba odczekać 20-30 s, aż napełnią się przewody olejowe. Dopiero wówczas można ruszyć, ale także wtedy jednostki nie powinno się wprowadzać na wysokie obroty. Gaz należy wciskać do oporu dopiero, gdy olej uzyska optymalną temperaturę pracy (silnik się nagrzeje). Po trzecie, po dynamicznej jeździe turbosprężarka musi mieć czas na schłodzenie. 50-60 s pracy na wolnych obrotach pozwoli obniżyć temperaturę elementów turbozespołu, zapewni smarowanie i zapobiegnie szybkiemu zużyciu łożysk. Po czwarte, nigdy nie wolno zatrzymać silnika, jeśli pracuje na wysokich obrotach, ponieważ turbosprężarka wiruje nadal, a ciśnienie oleju spada do zera. Na trwałość wpływają także m. in. systematyczna wymiana filtra powietrza i szczelność pomiędzy kolektoremi a sprężarką. Koszty regeneracji turbosprężarki są uzależnione od konstrukcji oraz stopnia zużycia. Najczęściej wahają się w granicach 1500-2500 zł. Czy bać się więc turbosprężarek? Nie, ale oprócz obejrzenia elementu (czy nie ma na nim wycieków oleju lub płynu chłodzącego) przed kupnem warto się zapoznać z historią użytkowania samochodu. Pierwsze seryjne doładowanienTurbosprężarka w seryjnie produkowanym samochodzie pojawiła się w połowie lat 60. Po raz pierwszy została zamontowana w amerykańskich samochodach - Oldsmobile'u F-85 i Chevrolecie Corvair Monza. W Europie prekursorem doładowania jest BMW 2002 (1973 r.). Auto zostało wyposażone w 4-cylindrowy, 8-zaworowy silnik benzynowy, który rozwijał 170 KM. Niestety, konstrukcja okazała się awaryjna i produkcję szybko zakończono (łącznie zbudowano tylko 1670 sztuk modelu). Dlatego niektóre źródła uznają Porsche turbo, które pojawiło się kilka miesięcy po BMW 2002 turbo, za pierwszy europejski, wieloseryjnie produkowany samochód z doładowaniem.