A turbófeltöltők már régóta léteznek. Akár hiszi, akár nem, a General Motors volt az első, amely 1962-ben az Oldsmobile Turbo Jetfire-rel vezetett be turbókat járműveihez. A turbók tonnányi teljesítményt adnak anélkül, hogy nagyobb motorra lenne szükségük, és ugyanazokat a kipufogógázokat dolgozza fel, amelyeket az Ön járműve már termel.

A turbók a mérnöki tudomány zseniális vívmányai, amelyek gyorsan elterjedtek az autóiparban. Ritka teljesítményfrissítésként indult, amely a csúcskategóriás luxus- és sportautókra korlátozódott, de ma már mindenütt jelen lévő kiegészítő, amely növeli a hatékonyságot.

Olvasson tovább, ha többet szeretne megtudni a turbók működéséről.

Miért használnak turbófeltöltőt a modern autók?

A turbófeltöltők 1905-ig nyúlnak vissza, amikor Alfred Buchi szabadalmat kapott egy korai turbófeltöltőre. Elképesztő, hogy a technológia több mint egy évszázadra nyúlik vissza, különösen, ha figyelembe vesszük, hogy a turbófeltöltők mekkora fellendülést élnek át.

Érdekes módon a korai turbókat a repülőgépek teljesítményét szem előtt tartva fejlesztették ki. A belső égésű motorok a motor égésterében meggyújtott levegőt és üzemanyagot használnak a dugattyún lefelé, lehetővé téve a motor számára, hogy energiát termeljen.

A turbók előtt csak a lökettérfogat növelésével lehetett növelni a motor teljesítményét. Az égéstér fizikai megnagyobbításával és az egész motor kibővítésével, vagy további hozzáadásával hengereket, a motorgyártók több üzemanyagot és levegőt tudnak elégetni, ezzel növelve a motor teljesítményét Kimenet. Ezért vált az autóiparban a híres mondás, hogy „az elmozdulást nem lehet helyettesíteni”.

Van azonban egy hatékonyabb módja a teljesítmény növelésének anélkül, hogy növelni kellene a lökettérfogatot: a turbófeltöltők. Ezek az eszközök lehetővé teszik a motor számára, hogy nagyobb teljesítményt állítson elő anélkül, hogy fizikailag növelné a lökettérfogatot, ami azt bizonyítja, hogy a lökettérfogat feltétlenül helyettesíthető.

A legjobb nagy teljesítményű elektromos járművek bizonyítsd be a mondás hibásságát is. Az egyik példa az az ultragyors Lucid Air, ami gyorsabb, mint a klasszikus V8-as izomautók elektronokon való futás közben.

Mi az a turbó?

Egyszerűen fogalmazva, a turbófeltöltő egy légkompresszor, amelyet a motor kipufogógázai hajtanak meg. Ez a kompresszor lehetővé teszi a motor számára, hogy több levegőt szívjon be, így a motor több üzemanyagot tölthet be az égéstérbe anélkül, hogy nagyobb lökettérfogat lenne. Repülőgépek esetében nagyon kényelmes alkalmazást jelentenek a turbófeltöltők.

Ahogy a repülőgép tovább emelkedik, a levegő sűrűsége csökken; így ugyanaz a motor kisebb teljesítményt ad nagyobb magasságban, mint a tengerszinthez közelebb. Ez óriási probléma, de a turbófeltöltők nagyszerű megoldást nyújtanak.

A repülőgép-hajtóművekhez adott turbófeltöltők több levegőt engednek a hajtóműbe, mint amennyi általában nagy magasságban lehetséges lenne, így megoldható a repülés közbeni teljesítményveszteség. A természetes szívó (NA) repülőgépmotorokhoz hasonlóan az NA autók is teljesítménycsökkenést szenvednek nagy magasságban a turbófeltöltős motorokhoz képest.

Hogyan működnek a turbófeltöltők?

A turbófeltöltők légkompresszorok, tehát ahogy a neve is sugallja, a turbó egy feladatot lát el: levegőt sűrít, és betömi a motorba. Ennek a feladatnak az elvégzésének módja viszonylag egyszerű. A motor kipufogógázokat termel az égés következtében, amely a járművet hajtja, és a turbók ezt használják ki égés egy turbina meghajtására, ami végül a turbinába lökött levegő összenyomásához vezet motor.

A turbó nagyszerűsége az, hogy a kipufogógázokat újrahasznosítja a kompresszor mechanizmusának működtetésére. A turbók két részre oszthatók: a forró részre, amely érintkezik a kipufogógázokkal, és a hideg területre.

Ez azt jelenti, hogy az egyik fél (a forró) csatlakozik a kipufogócsőhöz. Amint a forró levegő kiszorul a motorból, megpörgeti a turbófeltöltő meleg felében található turbinát, amely viszont megpörgeti a turbó hideg részében elhelyezett kompresszorventilátort.

Ez a két forgó elem egy tengelyen keresztül kapcsolódik össze, ami lehetővé teszi, hogy a forró oldali turbina megpörgesse a hideg oldali kompresszort, miközben a kipufogógázok beáramlik. Amint ez a folyamat megtörténik, a turbófeltöltő forró oldala vörösen izzani kezd, ezért a turbófeltöltőket gyakran úgy látják, hogy az egyik oldal rozsdás, a másik pedig érintetlen.

Ennek oka az extrém hőmérséklet, amelyet a turbó forró területe tapasztal a kipufogógázoktól. A kipufogógázok lehetővé teszik, hogy a hidegoldali kompresszor forogjon és levegőt szívjon be, összenyomja és visszanyomja a motorba. Ez elméletileg nagyobb teljesítményt eredményez.

A levegő sűrítése azonban hőt is termel, ami semmissé teszi a kompresszor előnyeit. A megoldás az, hogy a turbófeltöltő és a szívócső közé intercoolert helyeznek. Ez lehetővé teszi az égéstérbe belépő levegő lehűlését, növelve a teljesítményt. Ezért látni néhány turbófeltöltős autót motorháztetővel, amelyek az átáramló levegőt használják a sűrített levegő hűtésére.

A turbófeltöltők némi késést mutathatnak, ahogy a turbó felfelé fordul. Ennek az az oka, hogy kipufogógázokra van szüksége, hogy felpörgesse, mielőtt ténylegesen lendületet adna a motornak. Néhány utángyártott autóalkatrész-gyártó cég is gyárt lemaradásgátló rendszereket a késés probléma megoldására. Ezek azonban drágák, és általában csak professzionális versenycsapatok használják őket.

A Wastegate szelepek szintén alapvető alkatrészek, amelyek lehetővé teszik a légnyomás felszabadulását, mielőtt az megpörgetné a turbinát, megelőzve ezzel a katasztrofális motorhibát. Ha a turbófeltöltős rendszerekben nem lennének zárószelepek, a motor túlpörgetheti a turbinát, és túl nagy nyomást nyomhat a motortérbe. Ez egy teljesen nemkívánatos forgatókönyv, amely katasztrofális motorhibához vezethet.

A gyártók a turbófeltöltést mindenütt bevezették járműveikbe, elsősorban a hatékonyság érdekében. Ennek ellenére a rajongók továbbra is úgy gondolják, hogy a turbók az autója nagyobb teljesítményének forrása.

A turbók hatékonyabb autókat tesznek lehetővé

A turbófeltöltőknek köszönhetően a modern négyhengeres motorok teljesítményét tekintve nagyjából olyan teljesítményt nyújtanak, mint a régi V8-asok, miközben jobb benzines futásteljesítményt adnak. Sok gyártó az utóbbi időben a turbófeltöltés felé fordult – még a Ford is csökkentett méretű turbófeltöltős motorokat adott F-150-es teherautóihoz, hogy hatékonyabbá tegye őket.

Az ítélet még nem szól arról, hogy ezek a motorok jobbak vagy tartósabbak-e, mint a nagyobb lökettérfogatú motorok. Egy dolog azonban biztos: a hibrid autók és az elektromos autók rohama miatt előfordulhat, hogy még a turbók sem tudják megmenteni a belső égésű motort.