Choć turbosprężarki nie są wynalazkiem nowym, t dopiero stosunkowo niedawno wzrosła ich popularność wśród producentów i kierowców samochodów osobowych. A im większa popularność jakiegoś rozwiązania, tym częstsze stają się pytania na jego temat? Jak to działa? Do czego służy? Czy to bezpieczne? I najważniejsze – ile można na tym zyskać? W poniższym wpisie wyjaśniamy, czy turbosprężarki mogą wpłynąć na zużycie paliwa w samochodzie.
Jak to działa?
Zanim omówimy wpływ turbosprężarki na spalanie, przypomnijmy w skrócie jak działa to urządzenie. Zasada jest bardzo prosta – turbosprężarka zbudowana jest z dwóch, zamkniętych w jednym, dwukomorowym korpusie urządzeń wirnikowych, czyli turbiny oraz sprężarki. Turbina połączona jest z kanałem dolotowym odprowadzającym spaliny powstające w wyniku pracy silnika, sprężyna zaś z kanałem dostarczającym czyste powietrze. Pod wpływem ciśnienia spalin turbina zaczyna obracać się, jednocześnie wprawiając w ruch połączoną za pośrednictwem ułożyskowanego wału sprężarkę. Dzięki temu sprężarka może pobrać powietrze z zewnątrz, zwiększyć jego ciśnienie (czyli po prostu sprężyć je), a następnie wtłoczyć do cylindrów silnika. Ta dodatkowa porcja powietrza pozwala dokładniej spalać paliwo, co przekłada się na wzrost mocy jednostki napędowej.
Czy turbosprężarka ma wpływ na spalanie?
Skoro wiemy, jak działa turbosprężarka, odpowiedź na to pytanie jest banalnie prosta: tak, dzięki turbosprężarce spalanie paliwa podczas jazdy jest mniejsze, niż w podobnych jednostkach napędowych pozbawionych tego mechanizmu. Powód jest prosty – skoro zwiększa się wydajność spalania, a przez to moc, do wkręcenia silnika na dany poziom obrotów potrzeba po prostu mniej paliwa. Ale to nie wszystko. Dodatkowym czynnikiem wpływający na obniżenie zużycia paliwa jest większy wzrost mocy silnika w stosunku do jego masy. O co chodzi?
Moc silnika związana jest z jego masą i wielkością – duże silniki są wyraźnie potężniejsze od małych jednostek napędowych. A zatem, żeby zapewnić pojazdowi moc potrzebną do pracy, trzeba go wyposażyć w odpowiednio duży silnika. Ale takie rozwiązanie ma swoje ograniczenia – powyżej pewnego progu przyrost mocy jest mniejszy, niż przyrost masy. Silnik staje się po prostu tak ciężki, że moc, którą wytwarza staje się niewystarczająca do poruszenia pojazdu. Do tego dochodzą ograniczenia konstrukcyjne – budowanie ogromnych jednostek napędowych jest po prostu niepraktyczne. Turbosprężarka samochodowa jest tutaj idealnie rozwiązaniem, ponieważ pozwala znacznie zwiększyć moc silnika bez konieczności zwiększania jego masy i wymiarów. A im mniejsza masa całkowita pojazdu, tym mniej paliwa potrzebuje on do osiągnięcia dużych prędkości. Właśnie z tego powodu turbosprężarki z początku powszechnie były stosowane w pojazdach ciężarowych, a następnie upowszechniły się w samochodach sportowych – w obu przypadkach istnieje duże zapotrzebowanie na dużą moc i prędkość przy jednoczesnym minimalizowaniu zużycia paliwa z przyczyn ekonomicznych.
Turbosprężarka a ecodriving
W kontekście wpływu turbosprężarki na poziom spalania samochodu warto wspomnieć również o tzw. ecodrivingu, czyli szkole prowadzenia auta w taki sposób, by w maksymalnym stopniu ograniczyć zużycie paliwa. Ogólnie ecodriving sprowadza się do jazdy na najmniejszych możliwych obrotach, ponieważ to właśnie wtedy samochód spala najmniej. Cel osiąga się między innymi dzięki:
- hamowaniu silnikiem gdy tylko to możliwie
- unikaniu gwałtownego przyspieszania i hamowania – wymaga to bardzo dokładnego obserwowania sytuacji na drodze i trafnego oceniania jej,
- płynnej zmianie biegów,
- korzystaniu z GPS – dzięki temu można maksymalnie skrócić drogę i czas potrzebny na dojechanie do celu,
- utrzymywaniu ciśnienia w oponach na odpowiednio wysokim poziomie – zbyt niskie ciśnienie przyczynia się do wzrostu oporu toczenia, samochód potrzebuje wtedy większej mocy, by nabrać prędkości.
W większości samochodów stosowane są turbosprężarki Free Float, które uruchamiają się dopiero po osiągnięciu przez silnik odpowiednio wysokich obrotów? Czy zatem takie urządzenia współgrają z ecodrivingiem, który opiera się na utrzymywaniu obrotów na poziomie tak niskim jak to tylko możliwe? Teoretycznie rozwiązania te się wykluczają, jednak w praktyce nie ma żadnych przeciwwskazań, by posiadacze aut z turbosprężarką stosowali się do powyżej wymienionych zasad – w końcu na drodze nie brakuje sytuacji, kiedy trzeba mocniej nacisnąć pedał gazu, np. podczas wyprzedzania. Należy pamiętać jedynie o tym, by od czasu do czasu „przepalić” turbosprężarkę, wkręcając silnik na wysokie obroty, ponieważ w ten sposób ma ona szansę oczyścić się ze zgromadzonej w niej sadzy. Bez tego rośnie ryzyko nadmiernego wzrostu ciśnienia przy wzroście obrotów i tym samym poważnego uszkodzenia turbiny
