Pracovný princíp turbodúchadla
Turbodúchadlo je vysokoúčinný vzduchový kompresor, ktorý zvyšuje výkon motora stláčaním nasávaného vzduchu. Jeho hlavný pracovný princíp je založený na rekuperácii a využití energie výfukových plynov motora.
Po prvé, vysokoteplotné a vysokotlakové výfukové plyny emitované motorom smerujú do turbínovej časti turbodúchadla. Tieto výfukové plyny pôsobia silou na lopatky turbíny a spôsobujú ich otáčanie. Rýchlosť otáčania turbíny sa zvyšuje so stúpajúcimi otáčkami motora, čím sa efektívne premieňa energia výfukových plynov.
Turbína je pripojená k sekcii kompresora prostredníctvom spoločného hriadeľa. Preto, keď sa turbína otáča, priamo poháňa sekciu kompresora, aby sa otáčala. Funkciou kompresora je komprimovať vzduch prechádzajúci vzduchovým filtrom, čím sa zvyšuje jeho tlak a hustota. To umožňuje, aby bol do valcov motora viac vzduchu donútený.
Keď kompresor komprimuje vzduch do vyšších úrovní tlaku, zvyšuje sa aj hustota vzduchu. To umožňuje motoru spaľovať viac paliva v každom pracovnom cykle, čím uvoľňuje viac energie a zvyšuje výkon výkonu motora.
Na zabezpečenie výkonu a spoľahlivosti turbodúchadla je prevádzka kompresora obmedzená na určitý rozsah tlakových pomerov. To pomáha vyhnúť sa nadmernému prepätiu (t. J. Dusením kompresora) a obmedzeniu toku (t. J. Stánok kompresora), udržiavaním optimálneho výkonu a spoľahlivosti.
Okrem toho sú turbodúchadlá typicky vybavené systémom regulácie wastegate. Wastegate je ventil, ktorý môže nasmerovať výfukové plyny tak, aby obchádzali turbínu, čím riadi plniaci tlak a zabraňuje nadmernému výkonu. To prispieva k bezpečnej prevádzke motora.
Pokročilé turbodúchadlá môžu využívať aj technológiu turbíny s variabilnou geometriou. Táto technológia umožňuje úpravu plochy prierezu vstupu do turbíny, aby sa dosiahol optimálny výkon v rôznych rozsahoch otáčok motora.
V niektorých vysoko výkonných aplikáciách sa môžu použiť konfigurácie Twin-Turbocher. Tieto turbodúchadlá môžu byť usporiadané paralelne (slúžia každému sade valcov) alebo v sérii (jedna fáza zvyšujú do druhej), aby sa ďalej zvýšila sila a citlivosť.
Stručne povedané, turbodúchadlo sa obnoví a využíva energiu výfukových plynov motora na komprimovanie vzduchu do vyšších tlakov a hustoty, čo umožňuje motoru spaľovať viac paliva a produkovať vyššie výkony. Vďaka tomuto pracovnému princípu je turbodúchadlo rozhodujúcou súčasťou na zvýšenie výkonu a efektívnosti motora.
