Do czego wykorzystywana jest turbosprężarka, czyli turbosprężarka wykorzystanie. Żeby tę myśl rozwinąć, należy przyjrzeć się na początku budowie tej maszyny wirnikowej. Składa się ona z trzech podstawowych części tj. z turbiny i sprężarki osadzonych na wspólnym wale. Inne jej części to: łożysko ślizgowe, kadłub turbiny, kadłub sprężarki, kadłub środkowy, łożyska oporowe, kanały olejowe, pierścienie uszczelniające i wałek turbosprężarki. Natomiast głównym zadaniem urządzenia jest doładowanie silnika spalinowego, bądź kotła parowego, a więc zwiększenia ich mocy.
Działa ona w ten sposób, że jej turbina zasilana jest spalinami wydzielanymi przez silnik, a powietrze sprężane przez sprężarkę zasila komorę spalania. Dzięki turbosprężarce do cylindra wprowadzona jest większa ilość powietrza, co powoduje, że wzrasta moc napędu, ale jego sprawność pozostaje bez zmian. Z tego wynika, iż turbina pracuje w otoczeniu gazów wydechowych, sprężarka napędza powietrze w układzie dolotowym.
Zatem w dużym uproszczeniu turbosprężarka powoduje wzrost ciśnienia powietrza wpadającego do cylindra, a co za tym idzie, podnosi moc silnika. Jej zakres działania może być stosunkowo szeroki, ale nigdy nie obejmuje całej rozpiętości prędkości obrotowej silnika.
Turbosprężarka wykorzystanie jej w pojazdach o napędzie silnikowym
W obecnych czasach turbosprężarka jest wykorzystywana przede wszystkim w motoryzacji w prawie wszystkich pojazdach o napędzie silnikowym. Turbodoładowanie powszechnie stosowne jest w samochodach osobowych, ciężarowych, a także w lotnictwie i na okrętach. Urządzenie to przyczyniło się do rozwoju świata motoryzacji.
Turbosprężarka wykorzystanie w samochodach ciężarowych
Początkowo maszyny te były stosowane tylko w pojazdach ciężarowych. Wynikało to z dużego tonażu tych samochodów, a to spowodowało, że ówczesne silniki miały problemy z jego udźwignięciem. Zatem turbosprężarka przyczyniła się do tego, iż duże pojazdy mogły poruszać się swobodniej. Dzięki temu można było szybciej przewieźć ładunek z jednego miejsca na drugie. Wczesne modele tych urządzeń powodowały wydzielanie się olbrzymiej ilości spalin. Ograniczenia dotyczące ich emisji przyczyniły się, że producenci “turbo” byli zmuszeni odpowiednio je przerobić, co okazało się korzystne dla nich jak i dla środowiska.
Obecnie najpopularniejszymi modelami turbosprężarek są ekologiczne systemy BiTurbo tj. dwie turbosprężarki pracujące równolegle, a każda z nich odpowiada za swoją część cylindrów oraz systemy TwinTurbo tj. dwie turbosprężarki, w tym jedna jest mniejsza, druga zaś większa, które włączają się do pracy sekwencyjnie.
Turbosprężarka wykorzystanie jej w samochodach osobowych
Na podstawie zdobytego doświadczenia w zakresie wykorzystania turbosprężarki w samochodach ciężarowych dość szybko rozpoczęto jej montaż w samochodach osobowych. Początkowo były to samochody typowo sportowe, dzięki czemu uzyskiwano zwiększenie ich osiągów. Z czasem jednak turbosprężarki rozpoczęto instalować w samochodach osobowych również dla zwiększenia mocy ich silników. Występują one zarówno w samochodach benzynowych jak i w dieslach.
Należy zaznaczyć, że podobnie jak w przypadku samochodów ciężarowych samochody osobowe miały jednak problem z wydzielaniem olbrzymiej ilości spalin. W latach 70. i 80. pojawiły się pierwsze przepisy dotyczące ochrony środowiska ograniczające emisję spalin. Wówczas rynek motoryzacyjny musiał się zmodernizować. Zbudowano silniki bardziej przyjazne środowisku z systemami ekologicznymi.
Turbosprężarka wykorzystanie jej w lotnictwie i na statkach
Dzięki rozwojowi technologii motoryzacyjnej rozpoczęto wykorzystanie turbosprężarki w branży lotniczej i na okrętach. Posłużyły one do doładowania silników w celu uzyskania bardzo dużej mocy niezbędnej do udźwignięcia kilkutonowych samolotów z ziemi, czy przewożenia bardzo ciężkich ładunków droga morską.
W odróżnieniu od motoryzacji w napędzie stosowanym w lotnictwie wykorzystuje się wielostopniowe doładowanie, gdzie działa kilka turbosprężarek ustawionych obok siebie. Umożliwiają one ograniczenie spadku mocy silnika w miarę wzrostu wysokości lotu. Daje to również potrzebną moc, a jednocześnie znacznie zmniejsza zużycie paliwa. Natomiast w przypadku okrętów stosuje się turbodoładowanie stałociśnieniowe, które pozwala utrzymać stałe ciśnienie doładowania.
Turbosprężarka elektryczna i jej wykorzystanie
Turbosprężarka elektryczna E-turbo jest nowym pomysłem producentów marek samochodów tzw. premium. Praca jej polega na tym, że wirnik napędzający powietrze wtłaczane do tłoków jest obracany z pomocą silnika elektrycznego. Następuje krótki czas reakcji pozwalający na zwiększenie możliwości jednostki napędowej i wyeliminowanie efektu turbodziury. Taka maszyna pracuje w ekstremalnych warunkach i zatem wymaga się od kierowcy utrzymania jej przez maksymalnie długi czas w dobrej kondycji.
Turbosprężarka podczas wykorzystania wymaga ochrony
Należy pamiętać, że turbosprężarka jest bardzo skomplikowanym mechanizmem, na który działają ogromne siły i bardzo wysoka temperatura. Wirnik jej turbiny kręci się z prędkościami dochodzącymi do 200 000 obr/min, a w silnikach benzynowych przepływające spaliny osiągają temperaturę około 900°C. Takie warunki pracy wręcz ekstremalne wymagają stosowania odpowiednich środków smarnych. Należy zatem bezwzględnie przestrzegać wszelkich zaleceń producenta dotyczących rodzaju i klasy lepkości oleju stosowanego w silniku. Odpowiednie smarowanie gwarantuje dobrą sprawność turbosprężarki.
Czy każdy silnik można wyposażyć w turbosprężarkę?
W zasadzie każdy silnik można wyposażyć w turbosprężarkę. Nawet wtedy, gdy w pojeździe nie była ona seryjnie wmontowana. Wystarczy tutaj chęć podniesienia jego mocy. Wiąże się to jednak z odpowiednimi modyfikacjami. Systemy fabrycznie montowane w fabryce przez producenta samochodu charakteryzują się odpowiednim, optymalnym rozmiarem oraz wydajnością działania dla danego silnika. Wśród najpopularniejszych oznaczeń silników turbodoładowanych możemy znaleźć takie skróty jak:
- TDI – skrót z ang. Turbo Direct Injection – silniki diesla z takim oznaczeniem montuje się w pojazdach koncernu VAG, czyli: Volkswagen, Audi, Seat, Skoda.
- D-4D – silniki diesla zastosowane w pojazdach Toyoty.
- Multijet – silniki diesla montowane w pojazdach koncernu FCA, czyli: Fiat, Alfa Romeo, Lancia.
- dCi – silniki diesla stosowane w pojazdach grupy Renault, czyli: Renault, Dacia, Nissan.
- CRDi – silniki diesla montowane w samochodach Kia i Hyundai.
- TSI, TFSI – silniki benzynowe znajdujące się w pojazdach koncernu VAG, czyli: Volkswagen, Audi, Seat, Skoda.
Podsumowując, wykorzystanie turbosprężarki w wielu dziedzinach życie jest niewątpliwie bardzo duże i po prostu niezastąpione. Na uwagę jednak zasługuje fakt, że niezwykle ważny jest w jej przypadku sposób eksploatacji auta z turbo. Dotyczy to takich kwestii jak: ostre dodawanie gazu i gwałtowne ruszanie, wyłączanie silnika auta, co jest związane z chwilowymi niekorzystnymi brakami dopływu paliwa oraz zużyciem łożysk i ich bieżni.
Oprócz tego często dochodzi do zatarcia mechanizmów sterujących wychyleniem łopatek kierownicy, wycieków oleju czy usterek sterownika podciśnieniowego. Wskutek tego może zdarzyć się, że awarii ulega wirnik, którego wyszczerbione bądź pogięte łopatki nie tylko nie wytwarzają odpowiedniego ciśnienia, ale mogą także doprowadzić do szybszego zużycia się łożysk przez brak odpowiedniego wyważenia. Jednocześnie należy pamiętać, iż jeśli nasza turbosprężarka nadaje się do wymiany, warto ją wymieniać na produkt wysokiej klasy.
