Turbo

Ο Τουρμποσυμπιεστής

Ο τουρμποσυμπιεστής επιτρέπει την αύξηση της απόδοσης ενός κινητήρα. Κινούμενος από τα καυσαέρια, συμπιέζει τον αέρα που απαιτείται για την καύση του καυσίμου, επιτρέποντας έτσι την εισαγωγή περισσότερου αέρα στους κυλίνδρους. Η ισχύς και η ροπή μπορούν έτσι να βελτιωθούν χωρίς αύξηση της κυβικής χωρητικότητας. Σε αντίθεση με τον συμπιεστή, ο οποίος κινείται από τον στροφαλοφόρο άξονα, ο τουρμποσυμπιεστής είναι πραγματικά αποτελεσματικός μόνο πέρα από έναν ορισμένο αριθμό στροφών, όταν ο όγκος των καυσαερίων είναι επαρκής. Οι κινητήρες με τούρμπο μπορεί να παρουσιάζουν έλλειψη ροπής σε χαμηλές στροφές. Ωστόσο, ο τούρμπο προσφέρει καλύτερη απόδοση σε σχέση με τον συμπιεστή, ο οποίος απορροφά μέρος της ισχύος.

Λειτουργία

Ο τούρμποσυμπιεστής αποτελείται από μια τουρμπίνα και έναν συμπιεστή, που συνδέονται με έναν κεντρικό άξονα τοποθετημένο σε υδραυλικά ρουλεμάν, ικανό να αντέχει σε στροφές που μπορούν να φτάσουν τις 200.000 στροφές/λεπτό. Κινούμενη από τα καυσαέρια, η τουρμπίνα κινεί τον συμπιεστή, ο οποίος παρέχει αέρα υπό πίεση στην εισαγωγή του κινητήρα. Ο αέρας ψύχεται στη συνέχεια μέσω ενός εναλλάκτη θερμότητας για να βελτιωθεί η απόδοση. Δεδομένου ότι ο τούρμποσυμπιεστής κινείται συνεχώς από τα καυσαέρια, η πίεση της υπερτροφοδότησης πρέπει να ρυθμίζεται ώστε να μην ξεπερνά ποτέ την αποδεκτή μέγιστη τιμή. Για το σκοπό αυτό, η τεχνολογία bypass χρησιμοποιείται πιο συχνά. Αυτή η τεχνολογία περιλαμβάνει τη εκτόνωση ενός μέρους των καυσαερίων μέσω μιας βαλβίδας (wastegate ή βαλβίδα εκτόνωσης).

Ο πιο ακριβός τύπος τούρμποσυμπιεστή είναι ο τούρμποσυμπιεστής με μεταβλητή γεωμετρία, ο οποίος επιτρέπει τη βελτιστοποίηση της απόδοσης του συμπιεστή σε όλο το εύρος των στροφών. Ρυθμίζει τη δυναμική συμπεριφορά της ροής ανάλογα με την επιθυμητή πίεση υπερτροφοδότησης, είτε μεταβάλλοντας την περιοχή εισόδου της τουρμπίνας, είτε με πτερύγια που μπορούν να περιστρέφονται μέσα στο περίβλημα.

Τέλος, υπάρχουν επίσης οι τούρμποσυμπιεστές ‘Twin-Scroll’ ή διπλής εισόδου. Στην περίπτωση αυτή, κάθε μία από τις δύο γραμμές καυσαερίων εισέρχεται ανεξάρτητα σε μία από τις δύο τουρμπίνες του τούρμπο, χωρίς τα αέρια να μπορούν να ανέβουν στους σωλήνες των άλλων κυλίνδρων, όπως συμβαίνει με έναν παραδοσιακό τούρμποσυμπιεστή. Ακυρώνοντας την αντίθετη πίεση, η ροή που οδηγεί στην τουρμπίνα είναι μέγιστη ήδη από τις χαμηλές στροφές, ελαχιστοποιώντας τον χρόνο απόκρισης.

Τουρμποσυμπιεστής με μεταβλητή γεωμετρία

Ο τούρμποσυμπιεστής με μεταβλητή γεωμετρία είναι ένας τύπος τούρμποσυμπιεστή που επιτρέπει τη βελτιστοποίηση των επιδόσεων του συμπιεστή σε ευρύ φάσμα στροφών του κινητήρα. Για να το πετύχει αυτό, ρυθμίζει την πίεση της υπερτροφοδότησης με δύο βασικούς τρόπους:

• Μεταβολή της περιοχής εισόδου της τουρμπίνας: Αλλάζει το μέγεθος του ανοίγματος μέσα από το οποίο εισέρχονται τα καυσαέρια στην τουρμπίνα, βελτιώνοντας έτσι την απόδοση του τούρμποσυμπιεστή σε διάφορες συνθήκες λειτουργίας.
• Περιστροφή των πτερυγίων μέσα στο περίβλημα: Τα πτερύγια (ή πτερυγιοφόροι) μπορούν να γυρίσουν μέσα στο περίβλημα του τούρμποσυμπιεστή, προσαρμόζοντας έτσι την κατεύθυνση και την ένταση της ροής των καυσαερίων, βελτιώνοντας την απόδοση του συμπιεστή σε διάφορα επίπεδα στροφών.

Αυτή η τεχνολογία επιτρέπει τη βελτιστοποίηση των επιδόσεων του τούρμποσυμπιεστή σε όλο το εύρος των στροφών του κινητήρα, διασφαλίζοντας καλύτερη απόδοση και απόκριση σε διάφορες συνθήκες οδήγησης.

Νέες τεχνολογίες

Οι κατασκευαστές κινητήρων έχουν εξερευνήσει πολλές αρχιτεκτονικές για να μειώσουν το κενό απόδοσης στις χαμηλές στροφές. Εάν, για λόγους κόστους, συχνά βρίσκουμε μόνο έναν turbo, μερικοί κινητήρες διαθέτουν δύο (biturbo), ή ακόμα και τέσσερις, όπως στην ελίτ Bugatti Veyron. Σε κινητήρες σε διάταξη V ή επίπεδη, κάθε σειρά κιλύνδρων μπορεί να έχει τον δικό της turbo. Ο διάμετρος των τουρμπινών μειώνεται έτσι ώστε να μειώνεται η αδράνεια. Σε κινητήρες σε σειρά, συχνά συναντάμε τη διάταξη δύο ίδιων τουρμπινών σε σειρά (Peugeot 2.2 HDi). Η πρώτη είναι ενεργή από τις χαμηλές στροφές για να προσφέρει περισσότερη ροπή. Στη συνέχεια, υποστηρίζεται από τη δεύτερη μετά τις μεσαίες στροφές. Παρόμοια λειτουργία έχει η διάταξη με σειριακή ή διπλή βαθμίδα (BMW 535d), που διαθέτει δύο τουρμπίνες διαφορετικού μεγέθους με στατική γεωμετρία. Η μικρότερη ξεκινά από τις χαμηλές στροφές και στη συνέχεια υποστηρίζεται από τη μεγαλύτερη, η οποία λειτουργεί μόνη της στις υψηλές στροφές για να ενισχύσει την ισχύ. Τέλος, σε μερικούς κινητήρες TSI, η Volkswagen συνδυάζει έναν συμπιεστή και έναν turbo. Ο συμπιεστής, που κινείται από τον στρόφαλο, λειτουργεί από το ρελαντί και αντικαθίσταται σταδιακά από το turbo. Χάρη σε έναν συμπλέκτη, ο συμπιεστής απενεργοποιείται στη συνέχεια για να μην επηρεάσει την απόδοση, με τον turbo να λειτουργεί μόνος του στις υψηλές στροφές.

Καθαρισμός του υπερσυμπιεστή σας

Δοκιμάστε το CARBON CLEANING!

Ένας καθαρός κινητήρας είναι ένας υγιής κινητήρας!

Ένας προληπτικός καθαρισμός θα σας επιτρέψει αρχικά να αναγεννήσετε τα εξαρτήματα, αποφεύγοντας την ανάγκη αντικατάστασής τους και εξοικονομώντας χρήματα από την αντικατάσταση ενός τούρμπο (μεταξύ 1100 και 2500 €), ενός καταλύτη (μεταξύ 500 και 1600 €), ενός φίλτρου σωματιδίων (μεταξύ 500 και 1600 €) ή μιας βαλβίδας EGR (μεταξύ 300 και 400 €), που παραμένουν πολύ δαπανηρές διαδικασίες.

Αυτά τα προβλήματα προέρχονται συχνά από ένα πρόβλημα καύσης, προκαλώντας ασφυξία στον κινητήρα.