Kaj je turbopolnilnik? Spoznajte pogoje delovanja turbopolnilnika v motorju z notranjim zgorevanjem

Že samo ime pove, da je namen turbine kompresija. Za vžig goriva je potreben zrak, zato turbopolnilnik vpliva na vlek zraka, ki vstopa v zgorevalno komoro. Kaj pomeni povišanje zračnega tlaka? Zahvaljujoč temu je mogoče zažgati velik odmerek goriva, kar pomeni povečanje moči motorja. Vendar to ni edina funkcija, ki jo turbina opravlja. Izvedite več o avtomobilskih turbopolnilnikih!

Kako je urejena turbina?

Če želite razumeti, kako deluje turbina, morate vedeti, kako deluje. Razdeljen je na dva dela, imenovana:

• hladno;
• vroče

Vroči del je sestavljen iz turbinskega kolesa, ki ga poganjajo izpušni plini, ki nastanejo pri zgorevanju mešanice goriva in zraka. Tekač je nameščen v ohišju, pritrjenem na izpušni kolektor motorja. Hladna stran je prav tako sestavljena iz rotorja in ohišja, v katerega je potisnjen zrak iz zračnega filtra. Oba rotorja sta nameščena na istem jedru kompresorja.

Pomemben del je tudi hruška na hladni strani. Palica zapre izpušni ventil, ko je dosežena največja moč.

Delovanje turbopolnilnika v vozilu z notranjim zgorevanjem

Pod delovanjem impulza dimnih plinov se rotor na vroči strani pospeši. Istočasno se požene rotor, ki se nahaja na drugem koncu jedra. Turbopolnilnik s fiksno geometrijo je popolnoma odvisen od gibalne količine izpušnih plinov, zato je večja vrtilna frekvenca motorja, hitreje se vrtijo rotorji. Pri novih izvedbah vpliva mobilnost gibljivih lopatic turbine. Razmerje med polnilnim tlakom in vrtljaji motorja se zmanjša. Tako se boost pojavi že v območju nizkih vrtljajev.

Turbopolnilnik – princip delovanja in vpliv na motor

Kaj je mogoče zaradi dejstva, da stisnjen zrak vstopi v zgorevalno komoro? Kot veste, več zraka, več kisika. Slednje samo po sebi ne vpliva na povečanje moči agregata, poleg tega pa krmilnik motorja ob vsakem dolivanju izda tudi povečano dozo goriva. Brez kisika je ni bilo mogoče zažgati. Tako turbopolnilnik poveča moč in navor motorja.

Turbopolnilnik – kako deluje hladna stran?

Od kod to ime? Poudarjam, da je zrak, ki vstopa v sesalni kolektor, hladen (ali vsaj precej hladnejši od izpušnih plinov). Sprva so konstruktorji turbopolnilnike vgrajevali le v motorje, ki so potiskali zrak neposredno iz filtra v zgorevalno komoro. Vendar je bilo opaziti, da se segreje in učinkovitost naprave se zmanjša. Zato sem moral vgraditi hladilni sistem in intercooler.

Kako deluje intercooler in zakaj je nameščen?

Radiator je zasnovan tako, da zračni tok, ki poteka skozi njegova rebra, hladi vbrizgani zrak. Mehanika plinov dokazuje, da je gostota zraka odvisna od temperature. Bolj kot je hladno, več kisika vsebuje. Tako lahko v motorni prostor naenkrat potisnemo več zraka, ki je potreben za vžig. V tovarni je bil hladilnik polnilnega zraka običajno nameščen v blatniku ali v spodnjem delu odbijača. Vendar je bilo ugotovljeno, da daje najboljše rezultate, če je nameščen pred hladilnikom tekočine.

Kako deluje dizelski turbopolnilnik - ali je drugače?

Skratka – ne. Tako motorji na kompresijski vžig kot motorji na prisilni vžig proizvajajo izpušne pline, zato turbopolnilnik v bencinskih, dizelskih in plinskih motorjih deluje na enak način. Vendar je njegovo upravljanje lahko drugačno z:

• obvodni ventil;
• krmiljenje vakuuma (npr. ventil N75);
• spremenljiv položaj rezil. 

Območje vrtenja turbine v določenem motorju se lahko tudi razlikuje. Pri dizelskih in majhnih bencinskih agregatih se dvig občuti že pri nižjem območju vrtljajev. Starejši tipi bencinskih avtomobilov so pogosto dosegali največjo moč pri 3000 vrt./min.

Novi avtomobilski turbopolnilniki in njihova oprema v avtomobilih

Do nedavnega je bila uporaba več kot enega turbopolnilnika na motor rezervirana le za visokozmogljive motorje. Zdaj v tem ni nič čudnega, saj so že pred letom 2000 izdelovali modele z dvema turbinama za množično uporabo (na primer Audi A6 C5 2.7 biturbo). Pogosto imajo večje kurilne naprave dve turbini različnih velikosti. Eden od njih poganja motor pri nižjih vrtljajih, drugi pa zagotavlja pospeševanje pri višjih vrtljajih, dokler ne poteče omejevalnik vrtljajev.

Turbopolnilnik je odličen izum in zanj je vredno skrbeti. Poganja ga motorno olje in zahteva ustrezno vzdrževanje. To ni uporabno le pri hitri vožnji, pospeševanju ali povečanju moči v avtomobilu. Je zelo praktičen. Zmanjšate lahko porabo goriva (za več moči in učinkovitosti vam ni treba povečati moči motorja), odpravite dim (predvsem dizlov) in povečate moč v ključnem trenutku (na primer pri prehitevanju).