Princip rada turbopunjača i turbokompresora

Prošla su vremena kad je turbopunjač (turbocharger) ili turbokompresor (supercharger) bio sinonim za sportske automobile. Ovaj dodatak motoru (tzv. turbina) danas se koristi kod motora koji su pogonjeni dizelom i benzinom ne ovisno o radnoj  zapremini motora i klasi automobila.

Turbopunjač i turbokompresor se sastoji od pogonskog dijela, koji je sa osovinom vezan sa kompresorskim dijelom, a zadatak ovog kompresorskog dijela jeste povečanje snage motora.

Motor sa unutrašnjim sagorijevanjem (SUS motor) u toku svog rada obavlja četiri procesa (usis zraka, kompresija i paljenje smješe, sagorijevanje smješe i ekspanzija, ispuh i slobodan hod). Da bi smo shvatili princip rada turbopunjača i turbokompresora za nas je interesantan samo prvi takt odnosno usis zraka. Kod atmosferskih motora usisavanje zraka u motor vrši se pomoću vakuma kojeg stvara klip motora i atmosferskog pritiska (0 m nadmorske visine pritisak je približno 1 bar). Za veću snagu motora nam je potrebno da se sagori što više smješe goriva i zraka u jedinici vremena. Dakle za veću snagu motora potreban nam je veća količina zraka odnosno veći pritisak u usisnoj grani koji se ne može obezbijediti pomoću atmosferskog pritiska i vakuma kojeg stvara klip motora. Veći pritisak u usisnoj grani se ostvaruje uz pomoć kompresora. Kompresor pomoću lopatica  uvlači zrak preko usisnog sistema (filtera zraka) i kompresuje ga (zbija) pod pritiskom koji je veći od atmosferskog kako bi veća količina mogla stati u komoru za sagorijevanje, a kontrolna jedinica motora, ECU (Engine Control Unit) na osnovu količine zraka u komori za sagorijevanje „ubacuje“ u komoru potrebnu količinu goriva (za kvalitetno i potpuno sagorijevanje treba ostvariti pravilan „stehiometrijski“ omjer goriva i zraka u usisnoj smješi, približno 14,7 kilograma zraka na 1 kilogram goriva).

Zrak se kompresovanjem (zbijanjem) zagrijava. Zagrijavanje uzrokuje širenje zraka, pa je zrak potrebno ohladiti kako bi mu se smanjila zapremina. Zato se iza kompresora u nizu ugrađuje međuhladnjak (intercooler) zraka, u njemu se zrak hladi i smanjuje mu se zapremina, kako bi veća količina ušla u komoru za sagorijevanje. U komori za sagorijevanje, dodatne količine zraka i goriva će uzrokovati kontrolirane eksplozije i trenutni priliv ogromne snage motora.

Razlika između turbopunjača i turbokompresora je u pogonu. Turbopunjače pogone ispušni plinovi iz motora a turbokompresor je preko remenice i remena vezan  za radilicu motora.

Nedostatak turbopunjača je tzv. turbo rupa, kod pritiska papučice gasa na autu kazaljka obrtomjera treba da ode u malo veće obrtaje da bi se postigao odgovarajići pritisak u ispušnoj grani kako bi ispušni gasovi mogli zavrtjeti lopatice turbine na određen broj obrtaja, a ona preko osovine da zavrti lopatice kompresora koji „zbija“ zrak i preko međuhladnjaka ga „šalje“ u komoru za sagorijevanje. Odnosno imamo određeno zakašnjenje odziva na „stisak“ papučice gasa kad nam je potrebna veća snaga motora. Kod turbokompresora ovog nedostatka nema jer je on vezan preko remena i remenica na radilicu motora pa imamo konstantnu vrtnju i odziv kompresorskog dijela, negov nedostatak je gubitak snage samog motora zbog navedene veze.

Brzina okretanja osovine kod turbopunjača i turbokompresora može dostići i do 300 000 o/min., a pritisak prednabijanja i preko 2,5 bara (kod sportskih automobila). Zato turbo motori moraju imati efikasno riješeno podmazivanje kompletnog sistema.

Da bi se prešao što veći broj kilometara sa automobilom koji ima turbopunjač ili turbokompresor, vozači se moraju pridržavati uputa proizvođača automoblia prilikom obavaljanja servisa i moraju voditi računa da nivo ulja bude u propisanim granicama. Prilikom pokretanja vozila tzv. hladnog starta ne „stiskati“ gas (nekih 30 sec.) dok ulje ne procirkuliše kroz sistem za podmazivanje svih sklopova motora, i prilikom gašenja motora treba motor ostaviti da radi u praznom hodu (bez „stiskanja“ papučice gasa) nekih 30 sec., pa tek onda ugasiti motor.

Leave a Reply

No announcement available or all announcement expired.