We współczesnych silnikach benzynowych i wysokoprężnych znajduje się turbosprężarka. Od 2012 roku, po wprowadzeniu downsizingu, silniki o niewielkiej masie własnej i kompaktowym wymiarze zdominowały rynek motoryzacyjny, zachowując dużą moc. Od tego momentu również zmieniły się turbosprężarki, które stały bazą turbodoładowania silnika.
Co to jest turbodziura?
Występuje ponieważ turbosprężarka nie stanowi elementu bezpośrednio połączonego z silnikiem, a działa w oparciu o jego końcowy proces, czyli wydech. Spaliny napędzają turbosprężarkę. Ich ilość reguluje jej wydajność oraz wpływa na szybkość załączania się.
Turbosprężarka na wolnych obrotach wykorzystuje niewielką część swojego potencjału. Gwałtowne dodanie gazu powoduje, że wirnik turbo kręci się z większą prędkością, a tym samym tłoczone jest więcej powietrza, które jest schładzane przez intercooler, zanim trafi do komory spalania. I właśnie w tej pierwszej fazie gwałtownego dodawania gazu występuje zjawisko turbodziury, które trwa około sekundy.
W niektórych przypadkach może uniemożliwić wykonanie manewru wyprzedzania. W pierwszym etapie zachowuje się jak silnik wolnossący, a dopiero po przekroczeniu progu 1400-2000 obrotów na minutę powoduje, że auto przyspiesza, a turbosprężarka osiąga największą wydajność, dzięki dostarczeniu optymalnej ilości spalin.
Jak sobie poradzić ze zjawiskiem turbodziury?
Nie występuje ono przy doładowaniu mechanicznym, którym jest kompresor. Wówczas napędzany bezpośrednio z układu rozrządu pracuje w całym zakresie prędkości obrotowej silnika. Turbodziury nie da się co prawda wyeliminować, ale można ją zmniejszyć przed zmodyfikowanie techniki jazdy. A dokładniej unikanie gwałtownych przyspieszeń.
Producenci turbosprężarek wciąż pracują nad tym, aby zminimalizować odczucie braku mocy w dolnym zakresie obrotów silnika. W tym celu stosuje się m.in. układ zmiennej geometrii, który jest wyposażony w regulowane łopatki, które są kierowane na zbieraki wałka. Powoduje to, że wirnik turbiny będzie miał zapewnioną optymalną energię spalin od najniższych obrotów i wydajność turbosprężarki będzie dzięki temu większa. A co za tym idzie – turbodziura będzie mniej odczuwalna.
Innym rozwiązaniem, które się stosuje celem zredukowania zjawiska turbodziury, jest montaż dwóch turbosprężarek. Mniejsza pracuje na niskim zakresie obrotów silnika, do około 2000 obrotów na minutę, a druga, która jest większa zaczyna pracę powyżej 2500 obrotów na minutę. To rozwiązanie ma jednak dużą wadę – jeśli jedna turbosprężarka ulegnie awarii, to druga siłą rzeczy również.
