Turbosprężarki samochodowe nie są mechanizmami bardzo skomplikowanymi jeśli chodzi o ich konstrukcję. Niemniej każdy z ich elementów odgrywa bardzo ważną rolę i musi działać perfekcyjnie, w przeciwnym wypadku silnik nie jest w stanie otrzymać odpowiedniego doładowania. W poniższy wpisie omówimy budowę turbosprężarki i wyjaśnimy pokrótce zasadę jej działania.
Jak zbudowana jest turbosprężarka?
Jak można domyślić się po jej nazwie, turbosprężarka samochodowa jest urządzeniem stanowiącym połączenie dwóch mechanizmów – turbiny oraz sprężarki. Pierwsza z nich nazywana jest częścią gorącą, druga zaś – zimną. Całość składa się z następujących komponentów:
– kadłuba sprężarki,
– kadłuba turbiny,
– kadłuba środkowego,
– wirnika sprężarki,
– wirnika turbiny,
– wałka,
– łożyska ślizgowego,
– łożyska oporowego,
– pierścieni uszczelniających,
– kanałów olejowych,
W kadłubach sprężarki i turbiny znajdują się odpowiednie dla nich wirniki, połączone na sztywno za pomocą wałka znajdującego się w kadłubie środkowym – takie połączenie sprawia, że ruch wirnika turbiny wywołuje dokładnie taki sam ruch wirnika sprężarki. W kadłubie środkowym znajdują się również łożyska ślizgowe i oporowe, których zadaniem jest zapewnienie luzu na pracującym wale. Całości konstrukcji dopełniają kanały olejowe dostarczające olej do wału oraz pierścienie uszczelniające, zapobiegające przedostawaniu się oleju do wirnika oraz sprężarki.
Jak to działa?
Ogólna zasada działania turbosprężarki silnikowej jest bardzo prosta. Urządzenie połączone jest z silnikiem za pomocą dwóch kanałów wlotu spalin oraz wylotu powietrza. Praca rozpoczyna się w momencie, kiedy spaliny wytworzone w wyniku pracy silnika wpadają do komory turbosprężarki. Zanim ją opuszczą, ich pęd wprawia wirnik turbosprężarki w ruch obrotowych. Z kolei poprzez wał turbina wprawia w ruch wirnik sprężarki, co powoduje zassanie czystego powietrza z filtra poprzez wlot i zwiększenie jego ciśnienia, czyli sprężenie. Następnie powietrze kierowane jest do komory spalania, gdzie bierze udział w spalaniu paliwa. Podczas pracy do kadłuba środkowego dostarczany jest olej poprzez kanały – mają one bardzo niewielką średnicę, dlatego ważne jest, żeby stosowany w silniku olej miał odpowiednie właściwości i był czysty. Nadmiar zanieczyszczeń, takich jak drobiny metalu, może łatwo doprowadzić do zapchania kanałów i tym samym doprowadzić do zatarcia i uszkodzenia mechanizmu.
Jak turbosprężarka wpływa na moc silnika?
Turbosprężarka to proste rozwiązanie stosowane w celu zwiększenia mocy silnika bez konieczności zwiększania jego wielkości. Zachodzi tutaj kilka zależności – moc silnika uzależniona jest od wydajności spalania paliwa, to zaś zależy od proporcji dostarczanej do komory spalania mieszanki paliwowo-powietrznej. Jeśli w mieszance jest zbyt mało powietrza, spalanie nie będzie zachodzić prawidłowo, co oznacza spadek mocy. Dostarczenie dodatkowej porcji powietrza do komory prowadzi do pełnego spalania i tym samym maksymalnego wykorzystania energii dostarczanej wraz z paliwem.
