Zajímavá fakta o turbodmychadlech
Průměrná teplota výfukových plynů na rotoru turbíny u vznětových motorů je 800 °C, zatímco u zážehových motorů může dosáhnout až 1000 °C. Tato teplota je dostatečná k roztavení okenního skla.
Rotory turbodmychadel nové generace mohou dosáhnout otáček až 220 000 ot/min. Pro srovnání, rotor motoru letadla Boeing 747 se otáčí přibližně 7000 XNUMX ot/min.
Vzduch vstupující do rotoru turbodmychadla se může pohybovat rychlostí blízkou rychlosti zvuku (340,3 m/s).
Při středních otáčkách motoru dokáže středně velké turbodmychadlo nasát 3,7 krychlových metrů vzduchu za minutu. To je zhruba stejné množství jako průměrný minivan.
Turbodmychadlo se dokáže roztočit z 20000 150000 na 1 XNUMX otáček za minutu za méně než XNUMX sekundu.
VGT (turbodmychadlo s proměnnou geometrií) — turbodmychadla s proměnnou geometrií.
Hlavní nevýhodou turbodmychadel je „turbo lag“. Jedná se o dobu, během které turbodmychadlo vytváří v systému tlak. Výrobci turbodmychadel si již mnoho let konkurují a vyvíjejí svá turbodmychadla. Výrobci se snaží tyto nevýhody omezit výrobou menších a rychlejších turbodmychadel, regulátorů tlaku a turbín s proměnnou geometrií.
Trocha teorie. Tlak paliva v přeplňovaných vozech je regulován v závislosti na tlaku v turbodmychadle. To znamená, že pokud jsou otáčky motoru nízké, bude nízký tlak paliva a palivová směs nebude bohatá na kyslík, protože turbodmychadlo nebude poskytovat dostatečný tlak kyslíku. Totéž se děje nejen při nízkých otáčkách motoru, ale i při prudkém sešlápnutí plynového pedálu z klidu. V tomto okamžiku vůz nezačne nejdynamičtější akceleraci, protože oběžné kolo turbodmychadla nebude mít dostatečný tlak výfukových plynů k vytvoření stlačeného proudu kyslíku a jeho dodání do spalovacího prostoru motoru. V důsledku toho bude motor krátkodobě zažívat nedostatek palivové směsi pro efektivní zapálení (kyslík + palivo). To vede ke krátkodobému zpoždění akcelerace, kterému se říká turbo lag neboli „turbo pit“.
Množství výfukových plynů při nízkých rychlostech vozidla (nízkých otáčkách motoru) nestačí k aktivaci turbíny turbodmychadla. Proto může turbína vytvořit dostatečný tlak vzduchu pro zásobování motoru pouze tehdy, když se vozidlo pohybuje středními rychlostmi (středními otáčkami motoru).
Předpokládá se, že turbodmychadlo se zapne při určité rychlosti, například při 1500 nebo 2200 otáčkách za minutu, zatímco ve skutečnosti se turbodmychadlo začne otáčet ihned po nastartování motoru, ale kvůli setrvačnosti hřídele a rotorů vytváří turbodmychadlo tlak v systému později, a ne při sešlápnutí plynového pedálu. Proto si mnoho majitelů přeplňovaných vozů často stěžuje, že při prudké akceleraci z nízkých otáček motoru auto po dobu 1-2 sekund po sešlápnutí plynového pedálu okamžitě nereaguje na zvýšení otáček motoru.
Řízení auta s velkým turbo lagem vyžaduje určitou dovednost k předjetí jiného auta nebo rychlému přejetí křižovatky. Musíte neustále plánovat, že auto bude nějakou dobu bez výkonu.
Turbodmychadla s proměnnou geometrií byla vyvinuta za účelem snížení zpoždění turbíny. Díky proměnné geometrii se zvyšuje rychlost výfukových plynů, takže hřídele turbodmychadla se otáčejí rychleji a vytvářejí v systému tlak. Točivý moment motoru se rovnoměrně zvyšuje se zvyšujícími se otáčkami. Řízení vozu s VGT je pohodlnější a snižuje se spotřeba paliva a škodlivé emise.
Jen malý počet zemí má vlastní výrobu turbodmychadel s proměnnou geometrií. Turbodmychadla s proměnnou geometrií se zatím (v sériové výrobě) montují pouze do dieselových vozů. U vozů s benzínovým motorem je teplota výfukových plynů vyšší než u dieselových motorů, takže se životnost proměnné geometrie snižuje. V sériové výrobě se zatím žádný výrobce nerozhodl pro instalaci turbodmychadla s proměnnou geometrií.
V posledních letech se některé prémiové vozy začaly vyznačovat dvěma nebo dokonce třemi turbínami, které řeší problém turbodmychadla (jedna turbína pracuje při nízkých otáčkách motoru, druhá se aktivuje při vyšších otáčkách). V poslední době se také začala objevovat turbodmychadla s adaptivními oběžnými koly (nastavitelné lopatky v turbíně), která se dokáží přizpůsobit jakémukoli rozsahu otáček motoru. Tímto způsobem se dosahuje vysokého točivého momentu vozu při nízkých otáčkách.
Jedním z prvních sériově vyráběných vozů vybavených turbodmychadlem s variabilní geometrií byl Shelby CSX-VNT z roku 1989 s 2.2litrovým motorem Chrysler.
Japonská Honda Legend z roku 1988 používala turbodmychadlo s variabilní geometrií a vodním předchlazením. Vůz se vyráběl pouze dva roky, než byl ukončen.
3.6litrový motor Porsche 911 Turbo z roku 2007 používal dvě identická turbodmychadla s variabilní geometrií.
V roce 2012 se objevila turbodmychadla s variabilní geometrií vybavená vnitřními tlakovými a teplotními senzory. Taková turbodmychadla dynamicky mění průřez v souladu s charakteristikami pracovního prostředí v daném okamžiku, což umožňuje výrazně snížit spotřebu paliva.