Jeśli chodzi o technologię turbodoładowania, wielu entuzjastów samochodów zna jej zasadę działania. Wykorzystuje spaliny silnika do napędzania łopatek turbiny, które z kolei napędzają sprężarkę powietrza, zwiększając ilość powietrza dolotowego do silnika. Ostatecznie poprawia to wydajność spalania i moc wyjściową silnika spalinowego.
Technologia turbodoładowania umożliwia nowoczesnym silnikom spalinowym osiągnięcie satysfakcjonującej mocy przy jednoczesnym zmniejszeniu pojemności skokowej silnika i spełnieniu norm emisji. Wraz z rozwojem technologii pojawiły się różne typy systemów doładowania, takie jak pojedyncza turbosprężarka, podwójna turbosprężarka, doładowanie i turbodoładowanie elektryczne.
Dziś porozmawiamy o słynnej technologii doładowania.
Dlaczego istnieje doładowanie? Głównym powodem rozwoju doładowania jest rozwiązanie problemu „opóźnienia turbosprężarki”, powszechnie spotykanego w zwykłych turbosprężarkach. Kiedy silnik pracuje na niskich obrotach, energia spalin jest niewystarczająca do wytworzenia dodatniego ciśnienia w turbosprężarce, co skutkuje opóźnionym przyspieszaniem i nierównym dostarczaniem mocy.
Aby rozwiązać ten problem, inżynierowie samochodowi wymyślili różne rozwiązania, takie jak wyposażenie silnika w dwie turbosprężarki. Mniejsza turbosprężarka zapewnia doładowanie przy niskich obrotach, a gdy prędkość obrotowa silnika wzrośnie, przełącza się na większą turbosprężarkę, aby uzyskać większą moc.
Niektórzy producenci samochodów zastąpili tradycyjne turbosprężarki napędzane spalinami turbosprężarkami elektrycznymi, co znacznie poprawia czas reakcji i eliminuje opóźnienia, zapewniając szybsze i płynniejsze przyspieszanie.
Inni producenci samochodów połączyli turbosprężarkę bezpośrednio z silnikiem, tworząc technologię doładowania. Metoda ta zapewnia natychmiastowe doładowanie, ponieważ jest ono napędzane mechanicznie przez silnik, eliminując opóźnienie występujące w przypadku tradycyjnych turbosprężarek.
Niegdyś chwalebna technologia doładowania występuje w trzech głównych typach: doładowania Rootsa, doładowania Lysholma (lub śrubowe) i doładowania odśrodkowe. W pojazdach osobowych zdecydowana większość układów doładowania wykorzystuje konstrukcję odśrodkowej doładowania ze względu na jej wydajność i charakterystykę działania.
Zasada działania odśrodkowej sprężarki doładowującej jest podobna do zasady działania tradycyjnej turbosprężarki wydechowej, ponieważ oba systemy wykorzystują wirujące łopatki turbiny do zasysania powietrza do sprężarki w celu doładowania. Jednak kluczowa różnica polega na tym, że zamiast napędzać turbinę spalinami, odśrodkowa doładowanie jest zasilana bezpośrednio przez sam silnik. Tak długo, jak silnik pracuje, sprężarka może stale zapewniać doładowanie, nie ograniczając się ilością dostępnych gazów spalinowych. To skutecznie eliminuje problem „turbo opóźnienia”.
Kiedyś wielu producentów samochodów, takich jak Mercedes-Benz, Audi, Land Rover, Volvo, Nissan, Volkswagen i Toyota, wprowadziło modele wyposażone w technologię doładowania. Jednak wkrótce porzucono w dużej mierze doładowanie, głównie z dwóch powodów.
Pierwszym powodem jest to, że doładowania zużywają moc silnika. Ponieważ napędzane są przez wał korbowy silnika, do działania wymagają części własnej mocy silnika. Dzięki temu nadają się tylko do silników o większej pojemności skokowej, gdzie utrata mocy jest mniej zauważalna.
Na przykład silnik V8 o mocy znamionowej 400 koni mechanicznych można zwiększyć do 500 koni mechanicznych poprzez doładowanie. Jednakże silnik 2,0 l o mocy 200 koni mechanicznych miałby trudności z osiągnięciem 300 koni mechanicznych przy użyciu doładowania, ponieważ zużycie energii przez doładowanie zrównoważyłoby znaczną część przyrostu. W dzisiejszym krajobrazie motoryzacyjnym, gdzie silniki o dużej pojemności skokowej stają się coraz rzadsze ze względu na przepisy dotyczące emisji i wymagania dotyczące wydajności, przestrzeń dla technologii doładowania znacznie się zmniejszyła.
Drugim powodem jest wpływ przejścia na elektryfikację. Wiele pojazdów, które pierwotnie korzystały z technologii doładowania, przeszło obecnie na elektryczne systemy turbodoładowania. Elektryczne turbosprężarki oferują krótszy czas reakcji, większą wydajność i mogą działać niezależnie od mocy silnika, co czyni je atrakcyjniejszą opcją w kontekście rosnącego trendu w kierunku pojazdów hybrydowych i elektrycznych.
Na przykład pojazdy takie jak Audi Q5 i Volvo XC90, a nawet Land Rover Defender, który kiedyś korzystał z doładowanej wersji V8, wycofały mechaniczne doładowanie. Wyposażając turbosprężarkę w silnik elektryczny, zadanie napędzania łopatek turbiny zostaje przekazane silnikowi elektrycznemu, dzięki czemu cała moc silnika może zostać przeniesiona bezpośrednio na koła. To nie tylko przyspiesza proces doładowania, ale także eliminuje potrzebę poświęcania mocy przez silnik na rzecz doładowania, zapewniając podwójną korzyść w postaci szybszej reakcji i bardziej efektywnego wykorzystania mocy.
ummar
Obecnie pojazdy z doładowaniem są coraz rzadsze na rynku. Krążą jednak pogłoski, że Ford Mustang może być wyposażony w 5,2-litrowy silnik V8 z możliwością doładowania, który prawdopodobnie powróci. Chociaż trend przesunął się w stronę technologii elektrycznych i turbodoładowania, nadal istnieje możliwość powrotu mechanicznego doładowania w określonych modelach o wysokich osiągach.
Mechaniczne doładowanie, niegdyś uważane za dostępne wyłącznie w modelach z najwyższej półki, wydaje się być czymś, o czym niewiele firm samochodowych jest skłonnych już wspominać, a wraz z upadkiem modeli o dużej pojemności skokowej mechaniczne doładowanie może wkrótce zniknąć.
Czas publikacji: 06 września 2024 r
