Turbosprężarka

Z Wikipedii

Turbosprężarka - maszyna wirnikowa składająca się z turbiny i sprężarki osadzonych na współnym wale. Służy do doładowania silnika spalinowego, albo kotła parowego. Turbina jest zasilana spalinami z silnika, a sprężone powietrze zasila silnik. Do cylindra wprowadzona jest większa ilość powietrza, dzięki czemu rośnie sprawność i moc silnika. Silniki pojazdów samochodowych wyposażone są najczęściej w turbosprężarkę Garretta. Nazwa pochodzi od nazwiska konstruktora.

Budowa turbosprężarki jest zbliżona do turbiny gazowej, ale nie zawiera komory spalania. Rolę wytwornicy spalin spełnia w tym przypadku silnik spalinowy.

Turbodoładowanie zostało opatentowane w roku 1905 przez Szwajcara, dr Alfreda Büchi, od 1938 było stosowane w samochodach ciężarowych, zaś od 1973 w osobowych. Usprawnienia konstrukcyjne sprawiają, że dzisiejsze turbiny mają niższą bezwładność i zwiększają elastyczność silnika nawet na niskich obrotach, także zużycie paliwa samochodów turbodoładowanych spadło.

Turbosprężarka składa się z turbiny, czyli tzw. gorącej części (na fotografii z lewej strony, na czerwono) i sprężarki, tzw. chłodnej części (na fototografii z prawej strony, na niebiesko), których wirniki są sztywno połączone wspólnym wałem. Turbina, napędzana gazami wylotowymi z silnika, zamienia energię tych gazów na energię mechaniczną, która służy do napędu sprężarki sprężającej powietrze przed dostarczeniem go do silnika.

Stosowanie turbosprężarki zwiększa moc, sprawność oraz elastyczność silnika.

Aby wytworzyć wystarczajacą ilość sprężonego powietrza wirnik sprężarki powinnien obracać się z wysoką prędkością obrotową (rzędu 100 000 do 300 000 obr/min.), ale by silnik mógł wytworzyć odpowiednią ilość gazów wylotowych konieczną do rozpędzenia wirnika turbiny, musi pracować z odpowiednim obciążeniem. Czas, który mija po wciśnięciu pedału gazu do osiągnięcia właściwego działania turbosprężarki nazywamy turbodziurą.

W trakcie sprężania powietrza w sprężąrce rośnie jego temperatura w wyniku:

• wzrostu ciśnienia (zgodnie z równaniem adiabaty),
• przepływu ciepła przez elementy konstrukcyjne od gorących spalin do chłodniejszego powietrza.

Jest to zjawisko niekorzystne, gdyż obniża efekt działania turbosprężarki. Aby obniżyć temperaturę sprężonego powietrza stosowany jest wymiennik ciepła zwany intercoolerem.