Jak działa turbosprężarka? Poznaj tajniki tego urządzenia!

Działanie dzisiejszych jednostek napędowych nie polega już na generowaniu ogromnej pojemności i wyciskaniu z niej niezliczonej liczby koni mechanicznych. Jest wręcz przeciwnie – producenci samochodów opanowani są zjawiskiem częściowego downsizingu. Moc wyrównuje się natomiast dzięki turbosprężarkom. Czym jest i jak działa to urządzenie?

Zacznijmy od wytłumaczenia, czym jest downsizing. Zjawisko to polega na produkcji i montowaniu jednostek napędowych o mniejszej pojemności lub mniejszej liczbie cylindrów. Co ciekawe, silniki te generują podobną (niekiedy nawet wyższą) moc, co ich większe odpowiedniki. Dzieje się tak dzięki zastosowaniu takich technologii jak kompresor i turbosprężarka. 

I choć badania udowodniły, że skrajny downsizing nie wpływa pozytywnie na ekologię (wysoka emisja spalin, niska żywotność), to w autach dalej montuje się silniki o mniejszej pojemności. Praktycznie w każdym modelu spotkasz jednostki o pojemności 1.2 czy 1.4, które mają naprawdę dużą moc. I tu właśnie główną rolę odgrywają powyższe „dopalacze”. 

Turbosprężarka – czym naprawdę jest?

Wbrew pozorom turbosprężarka to część znana od dawna. Już na początku eksperymentów motoryzacyjnych służyła do podniesienia mocy silników spalinowych i kotłów parowych. Pierwsze turbodoładowane silniki powstały na początku XX wieku, a powszechne zaczęły być w autach… ciężarowych! 

Ich masa znacznie przewyższała możliwości ówczesnych silników. Te potrzebowały więc doładowania w postaci maszyny wirnikowej, składającej się z turbiny i sprężarki, która zasilana jest spalinami i wspomaga silnik przez powietrze. 

Dodatkowo należy wspomnieć, że w samochodach osobowych część ta rozpowszechniła się w latach 70. minionego stulecia. Wszystko dzięki rozwojowi aut z silnikiem wysokoprężnym oraz chęci poprawy osiągów samochodów. 

Źródło: wikimedia commons / CC BY-SA 3.0

Turbosprężarka – budowa

Skład tego elementu jest bardzo prosty. Jak już pisaliśmy, dwa główne elementy to turbina i sprężarka. Obydwa elementy posiadają specjalne wirniki. Turbina to część gorąca, a sprężarka – chłodna. Wirniki tych dwóch elementów połączone są wałem.

Poza tymi elementami na budowę turbosprężarki składają się jeszcze trzy kadłuby (po jednym dla turbiny i sprężarki oraz środkowy), łożysko ślizgowe i oporowe, a także kanały olejowe i pierścienie uszczelniające. 

W skład turbosprężarki dodatkowo wchodzi specjalna chłodnica doładowanego powietrza, która odpowiada za jego odpowiednie schłodzenie. 

Zasada działania turbosprężarki – co musisz wiedzieć?

Jak działa turbosprężarka? Zasada jej pracy jest równie mało skomplikowana, co budowa tego elementu. Na początku turbina zostaje wprawiona w ruch energią spalin. Wirnik turbiny poprzez wał obracający się z prędkością od 100 do 200 tys. obr/min wprawia w ruch wirnik sprężarki. Aby „paliwo” nie uciekało, obydwa elementy zamknięte są w kadłubach. Kanaliki olejowe dostarczają natomiast do turbosprężarki niezbędnego smaru. 

Wróćmy do sprężarki. Nakręcony wirnik generuje dodatkowe powietrze, które dostarcza przez kolektor dolotowy do silnika (wcześniej oczywiście schłodzone). Jednostka napędowa może spalać większą ilość paliwa i momentalnie podnosi swoją moc.

Praktycznie każdy nowoczesny silnik posiada dziś turbosprężarkę. Element ten pozwala nie tylko na większe przyspieszenie samochodu, ale ma też kilka innych zalet. Jedną z nich jest niewątpliwie obniżenie poziomu emisji zanieczyszczeń do środowiska naturalnego. 

Użytkowanie turbosprężarki wiąże się jednak z pewnymi obowiązkami. Pamiętaj, że element działa na wyższych obrotach, ale poprawnie tylko w przypadku osiągnięcia odpowiedniej temperatury przez jednostkę napędową. Co więcej, turbina nie lubi nagłych zmian temperatur i zbyt gwałtownej jazdy. Po zakończeniu drogi powinieneś odczekać chwilę, aby element się schłodził. 

Turbosprężarka jest bardzo pożyteczna, ale też nie należy do tanich części. Używaj jej z głową, bo wymiana lub remont może sporo kosztować !